Misteriosos modelos 3D de nanomateriales medievales del arte perdido. Alerta científica:

Las últimas técnicas de escaneo 3D a nanoescala se han utilizado para revelar algunos de los secretos mejor guardados de un material medieval conocido como Zwischgold (parte de oro), una lámina metálica ultrafina que consta de una capa superior de oro y una base de plata utilizada para dorar. esculturas

Hasta ahora, solo se habían estudiado secciones transversales en 2D del material, pero en el nuevo estudio, los investigadores pudieron crear imágenes en 3D de Zwischgold por primera vez, revelando cómo se ensambló y por qué los historiadores pueden enfrentar dificultades para recuperarlo. arte medieval

Los cuatro especímenes del siglo XV examinados incluyeron uno de un altar originalmente en la capilla de la montaña Alp Laigern en Valais, Suiza, y ahora en exhibición en el Museo Nacional Suizo (Landesmuseum Zürich).

«Aunque Zwischgold se usaba a menudo en la Edad Media, hasta ahora se sabía muy poco sobre este material». dice el físico Benjamin Wattsdel Instituto Paul Scherer en Suiza.

«Así que queríamos estudiar las muestras utilizando tecnología 3D que puede visualizar detalles extremadamente finos».

Para hacer esto, Watts y sus colegas usaron una sofisticada técnica de imagen microscópica llamada tomografía ptograficaque emite rayos X a través de una muestra de material, creando sombras de intensidad variable llamadas patrones de difracción.

Al ajustar las técnicas de imagen y combinar diferentes patrones de difracción, es posible revelar detalles que pueden tener un tamaño de solo millonésimas de milímetro. Los investigadores lo describen como “sudoku gigantedonde la imagen completa del objeto se revela gradualmente con cada imagen adicional.

Los escaneos revelan una capa de oro, de unos 30 nanómetros de tamaño, sobre una capa base de plata fina y uniformemente espaciada (algunos de los cabellos humanos más finos miden unos 50.000 nanómetros). En comparación, el análisis de muestras modernas de Zwischgold realizado en el mismo estudio midió espesores entre 48 y 82 nanómetros.

El pan de oro puro, producido en la Edad Media sin plata, tendría unos 140 nanómetros, por lo que Zwischgold era más barato de producir.

También puede haber sido complicado de crear y puede haber requerido herramientas especiales para batir y bolsas que contienen varios materiales para colocar las láminas. Los investigadores plantean la hipótesis de que el oro y la plata deben haberse combinado antes de trabajar en una sola lámina.

Afortunadamente para los escultores y orfebres, el oro y la plata mantienen una morfología uniforme cuando los cristales se presionan entre sí.

Requería experiencia especializada. este no sería un trabajo que cualquiera podría hacer. Y un trabajo que muy probablemente se mantuvo en secreto.

También había que observar una jerarquía en cuanto a los números que podían cubrirse con pan de oro y los que tenían que conformarse con Zwischgold.

«Muchos asumieron que la tecnología no estaba particularmente avanzada en la Edad Media». dice el historiador de arte Qin Wude la Universidad de Zúrich, Suiza.

«Por el contrario, esto no era la Edad Media, sino un período en el que las técnicas de metalurgia y dorado estaban increíblemente bien desarrolladas».

Las imágenes 3D creadas como parte de esta investigación revelan uno de los inconvenientes de trabajar con Zwischgold, a pesar de su relativa asequibilidad: la plata en la aleación se mueve rápidamente incluso a temperatura ambiente y puede recubrir el oro en cuestión de días.

Esto, a su vez, conduce a la corrosión cuando la plata entra en contacto con el agua y el azufre del aire; la corrosión atrae más plata a la superficie y con el tiempo el material se vuelve negro. El truco consiste en usar algún tipo de barniz, y los artesanos medievales habrían usado resina, pegamento o alguna otra sustancia similar para el trabajo.

Sin embargo, el barniz pierde su eficacia a lo largo de los siglos, y la investigación de los investigadores también mostró que la corrosión con el tiempo había creado una brecha debajo de la capa de metal en algunas muestras. Los investigadores esperan que en un futuro cercano puedan desarrollar un material especial para llenar el vacío y restaurar las obras de arte.

“Si eliminamos los antiestéticos productos de la corrosión, el barniz también se desprenderá y lo perderemos todo”. dice Wu.

«Usando tomografía ptychographic, pudimos verificar qué tan bien hizo su trabajo un material de consolidación de este tipo».

El estudio ha sido publicado Nanoescala.