Osserva attentamente i dipinti impressionisti nei musei e confrontali con le foto scattate 50 anni fa e potresti notare qualcosa di strano:alcuni stanno perdendo le loro tonalità gialle brillanti.
Prendi lo spettacolare tramonto nel famoso dipinto di Edward Munch "L'Urlo". Parti del cielo che una volta erano di un vivido giallo aranciato sono sbiadite fino a diventare bianco sporco.
Allo stesso modo, parte del giallo solare che Henri Matisse ha spennellato tra i nudi distesi nel suo dipinto "La gioia della vita" è ora più un beige squallido.
Molti altri dipinti di questo periodo si trovano ad affrontare problemi simili. La vernice gialla brillante utilizzata da questi artisti era composta dal composto chimico solfuro di cadmio. Il pigmento era amato da molti artisti europei tra la fine del XIX e l'inizio del XX secolo. Claude Monet, Vincent van Gogh e Pablo Picasso ne hanno usato tutti i colori le loro tele.
"Così tanti pittori hanno davvero amato questo pigmento", ha detto Yue Zhou, che ha conseguito il dottorato. nel laboratorio del professore di chimica della Duke Warren Warren.
Ma con il passare dei decenni, molti artisti e conservatori d'arte si resero conto di avere un problema:le loro pennellate giallo cadmio non sembravano più vibranti come una volta.
Il passare del tempo espone le opere d'arte alla luce, all'umidità, alla polvere e ad altri elementi naturali che possono rendere i pigmenti vulnerabili allo sbiadimento e allo scolorimento.
In un nuovo studio, i ricercatori della Duke University dimostrano che una tecnica di microscopia laser da loro sviluppata potrebbe offrire un mezzo di rilevamento precoce, rendendo possibile identificare i primi piccoli segni di cambiamento di colore ancor prima che siano visibili all'occhio. Il lavoro è pubblicato nel Journal of Physics:Photonics .
Esistono diverse tecniche per studiare quali pigmenti sono stati utilizzati in un dipinto e quanto si sono decomposti. Ma in genere comportano la raschiatura di un minuscolo frammento di vernice con un bisturi per analizzarne la composizione. Questo metodo può danneggiare il pezzo e limitare l'area da studiare, ha detto Zhou.
"È un po' come un intervento chirurgico", ha aggiunto.
Entra nella microscopia con sonda a pompa. Può scrutare gli strati di vernice e rilevare i cambiamenti chimici che segnano l'inizio del decadimento di un pigmento, senza prendere sezioni trasversali dell'opera d'arte originale.
La tecnica utilizza impulsi ultraveloci di luce innocua visibile o del vicino infrarosso, che durano meno di un trilionesimo di secondo, e misura il modo in cui interagiscono con i pigmenti nella vernice. I segnali risultanti possono essere utilizzati come impronte chimiche per identificare quali composti sono presenti.
Concentrando il raggio laser in diverse posizioni e profondità all'interno del campione, i ricercatori sono in grado di creare mappe 3D di determinati pigmenti e monitorare ciò che accade su scale fino a un centesimo di millimetro.
Per il nuovo studio, i ricercatori hanno utilizzato la microscopia con sonda a pompa per analizzare campioni di vernice gialla di cadmio sottoposta a un processo di invecchiamento artificiale.
In un laboratorio nel campus ovest della Duke, Zhou ha mescolato campioni del famoso colore. Prendendo una bottiglia di pigmento di solfuro di cadmio in polvere da uno scaffale, lo mescolò con olio di semi di lino e poi lo passò su vetrini da microscopio per farlo asciugare.
Alcuni campioni sono stati lasciati in un ambiente buio e asciutto, protetti dall'umidità e dai danni della luce. Ma il resto è stato collocato in una camera speciale ed esposto alla luce e all'elevata umidità, fattori noti per rovinare i colori instabili.
I ricercatori hanno poi fotografato i campioni di vernice utilizzando la microscopia con sonda a pompa per monitorare il progresso del degrado su scala microscopica.
Rispetto ai campioni di controllo, i campioni sottoposti al trattamento di invecchiamento risultavano con un aspetto peggiore per l'usura. Dopo quattro settimane nella camera di invecchiamento, erano sbiaditi in tonalità di giallo più chiare.
Ma anche prima che questi cambiamenti diventassero evidenti, chiari segni di decadimento erano già evidenti nei dati della sonda a pompa, ha detto Zhou. Il segnale del solfuro di cadmio ha iniziato a diminuire già nella prima settimana, per poi diminuire di oltre l'80% entro la quarta settimana.
La perdita di segnale è il risultato di cambiamenti chimici nei pigmenti, ha detto Zhou. L'umidità innesca la trasformazione del solfuro di cadmio, che è giallo, in solfato di cadmio, che è bianco, risultando in una sfumatura biancastra o opaca.
I coautori senior Warren e Martin Fischer avevano originariamente sviluppato la tecnica per analizzare i pigmenti nei tessuti umani, non nelle opere d'arte, per ispezionare nei nei della pelle eventuali segni di cancro. Ma poi si sono resi conto che lo stesso approccio poteva essere utilizzato per la conservazione dell'arte.
C'è un avvertimento:sebbene la tecnica individui i primi cambiamenti in modo non distruttivo, i conservatori non possono facilmente ricreare l'ingombrante configurazione del laser nei propri musei. In futuro, il team afferma che potrebbe essere possibile sviluppare una versione più economica e portatile da utilizzare per studiare dipinti troppo vulnerabili o di grandi dimensioni per essere trasportati e analizzati fuori dal sito.
Naturalmente, qualsiasi perdita di colore già avvenuta non può essere invertita. Ma un giorno, i conservatori d'arte potrebbero avere un nuovo strumento per individuare questi cambiamenti in anticipo e adottare misure per rallentare o arrestare il processo nelle sue fasi iniziali.
La ricerca ha potenziali applicazioni che vanno oltre i pigmenti degli artisti. Osservare la degradazione del giallo cadmio nei dipinti vecchi di secoli potrebbe aiutare i ricercatori a comprendere meglio i materiali moderni che sono anch'essi vulnerabili agli elementi, come il solfuro di cadmio utilizzato nelle celle solari, ha affermato Warren.
Ulteriori informazioni: Yue Zhou et al, Imaging tridimensionale non distruttivo di vernici CdS degradate artificialmente mediante microscopia con sonda a pompa, Journal of Physics:Photonics (2024). DOI:10.1088/2515-7647/ad3e65
Fornito dalla Duke University
