Fragmente revelatoare
O examinare atentă a chipsurilor, etichetate în funcție de culoarea lor albastră, galbenă sau roșie, care aparțineau cândva artei de pe Zidul Berlinului, dezvăluie lovituri de pensulă, straturi multiple și pigmenții folosiți. Credit: Adaptare după F. Armetta et al., 2024
Tehnicile nedistructive, cum ar fi spectroscopia Raman, sunt adesea folosite pentru a identifica semnăturile moleculare ale pigmenților, coloranților și alți compuși chimici, dar acest lucru necesită de obicei aducerea de probe la laborator. Dispozitivele Raman portabile sunt folosite pentru cazurile în care analiza trebuie făcută la fața locului, dar sunt mult mai puțin precise decât echipamentele de laborator de dimensiuni mari. Deci Armetta și colab. a decis să adopte o abordare de învățare automată pentru a îmbunătăți precizia și sensibilitatea datelor spectrale colectate de acele dispozitive portabile.
Echipa a colectat 15 fragmente picturale de cinci culori diferite din picturile zidului Berlinului. Ei au folosit spectroscopie Raman portabilă pe așchiile de vopsea și au comparat acele date spectrale cu o bibliotecă comercială de spectre pigmentare, confirmând aceste constatări cu fluorescența cu raze X și spectroscopia de reflectare a fibrei optice.
Cele mai multe dintre fragmente aveau două straturi superioare care fuseseră vopsite cu o pensulă mai degrabă decât cu vopsea spray; loviturile de pensulă au fost clar vizibile la microscop în mai multe cazuri. Al treilea strat dedesubt, în contact cu zidăria, era alb și probabil folosit pentru pregătirea suprafeței pentru vopsire.
Calciul și titanul au fost elementele cele mai abundente din toate probele. Cromul și plumbul au fost prezente într-o probă de culoare verde, iar autorii cred că aceasta a fost amestecată cu o altă culoare pentru a obține acea nuanță specială. Au existat și urme de cupru în probele albastre și verzi.
Armetta şi colab. Și-au creat, de asemenea, propriile probe de machetă, amestecând vopsele acrilice germane comerciale (utilizate în mod obișnuit începând cu anii 1800) în diferite proporții pentru a încerca să se potrivească culorile și nuanțele din fragmente – informații esențiale pentru restaurare. Aici s-a dovedit util algoritmul lor de învățare automată (numit SAPNet). L-au instruit pe datele spectrale Raman din mostrele Zidului Berlinului și l-au folosit pentru a determina procentul de pigment. Modelul a concluzionat că așchiile de vopsea din Zidul Berlinului conțineau alb de titan și până la 75% pigment.
„Identificarea majorității componentelor fragmentelor a fost posibilă doar prin evaluarea cuprinzătoare a rezultatelor oferite de toate tehnicile. [combined]”, au concluzionat autorii, sporit și mai mult de dezvoltarea SAPNet. „În timp ce SAPNet a fost special adaptat pentru analiza amestecurilor de pigmenti, cadrul său robust demonstrează potențialul de transformare al metodologiilor de învățare profundă pentru analiza spectrală Raman în diverse aplicații științifice și industriale.”
DOI: Journal of the American Chemical Society, 2024. 10.1021/jacs.4c12611 (Despre DOI).
Comentarii recente