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El dorado con nanomateriales en la Baja Edad Media

Restaurar las esculturas de mediana edad ha resultado ser muy difícil, y es posible que los investigadores ahora hayan descubierto por qué: el secreto es la nanociencia.

Imágenes en 3D de especímenes de Zwischgold de 35 años. Crédito de la imagen: investigadores.

nanomateriales medievales

A lo largo de la historia, el oro ha sido el material preferido para exhibir riqueza y poder. En la jerarquía medieval, oro reflejado El esplendor de Dios fue el material favorito de reyes y gobernantes. Pero el oro también jugó un papel importante en el arte. La innovación técnica en el dorado (láminas delgadas de oro que se usan para cubrir la superficie) redujo en gran medida el costo de producir grandes obras de arte de «oro» y también amplió el uso decorativo del oro.

Los artistas medievales a menudo usaban una fina película de oro respaldada por una capa de plata para las tallas doradas. Otra innovación surgió en la Europa medieval, donde el oro estaba respaldado por un metal más grueso y más barato (generalmente plata), por lo que la capa de oro era más cara. puede hacerlo mas delgado de oro y reducir los costos de dorado. Este nuevo metal laminado ha sido conocido por muchos nombres, pero generalmente se le conoce con la palabra alemana Zwisgold (Literalmente significa «una pieza de oro»).

Zwischgold, una lámina de dos capas de oro y plata, comenzó a aparecer en obras de arte a partir de pinturas de principios del siglo XIII y se hizo popular en las esculturas alemanas del siglo XIV. Dado que tiene una superficie de oro real pero requiere mucho menos oro que el pan de oro común, generalmente se dice En estudios previos Se utilizó en ese momento como una alternativa económica al pan de oro.

“Aunque Zwischgold se usaba con frecuencia en la Edad Media, hasta ahora se sabía muy poco sobre esta sustancia”, dijo en un comunicado Benjamin Watts, investigador del Instituto Paul Scherer en Suiza y coautor del estudio. «Entonces, queríamos examinar las muestras utilizando una tecnología 3D que puede visualizar detalles muy finos».

Pero hay más en Zwischgold de lo que parece.

escultura cubierta con Zwischgold. Créditos de la imagen: Museo Schloss Bernburg.

Considere Zwischgold

Las muestras seleccionadas para el estudio, que fueron examinadas en una fuente de luz suiza utilizando modernas técnicas de microscopía, eran inusuales para los investigadores: pequeños trozos de material de estatuas de madera y un altar del siglo XV. El altar probablemente se hizo en 1420 en Alemania y durante muchos años permaneció en una iglesia de montaña. Ahora en exhibición en el Museo Estatal de Zúrich.

Si bien anteriormente se usaron otras técnicas de microscopía para examinar Zwischgold, solo proporcionó una sección transversal bidimensional a través del material, lo que significa que solo la superficie de la parte cortada era visible en lugar del interior. Un método de microscopía avanzado ahora en uso, llamado tomografía picográfica, proporcionó una imagen tridimensional de la formación exacta de Zwischgold.

Watts dijo que la fotografía de diseño es un método complejo, ya que no hay una lente objetiva que forme una imagen directamente en el detector. En cambio, la picografía crea un patrón de difracción de la región iluminada, como una imagen con puntos de intensidad variable, utilizando métodos computacionales para recuperar la imagen. Si mueve la muestra de una manera bien definida, puede generar cientos de imágenes de difracción de interferencia.

No hay registros de cómo se produjo Zwischgold en ese momento. Sin embargo, basándose en nanofotografías y documentos de épocas posteriores, los investigadores ahora conocen el método utilizado en el siglo XV. Explicaron que el oro y la plata se forjaban por separado para producir finas escamas, y luego las escamas metálicas se trabajaban juntas.

«Nuestras investigaciones en las muestras de Zwischgold mostraron que el grosor promedio de la capa de oro era de unos 30 nanómetros, mientras que el pan de oro producido en el mismo período y región tenía un grosor de unos 140 nanómetros», dijo Cheng Wu, el primer autor del estudio, en un comunicado. declaración. «Este método ahorra oro, que era mucho más caro».

Entonces resulta que este material complejo, que puede haber sido utilizado porque era más barato, en realidad tiene mucho más de lo que se pensaba inicialmente. Pero también hay un inconveniente: la plata puede atravesar y cubrir el oro con relativa rapidez, incluso a temperatura ambiente. La plata puede entonces oxidarse y arruinar la hermosa apariencia del material. Los artesanos eran conscientes de este problema y tomaron medidas para solucionarlo, pero estas acciones escondían los secretos de Zwischgold.

«Esto hace que la superficie dorada de un perfume Zwischgold se vuelva negra con el tiempo», explica Watts. «Lo único que puedes hacer al respecto es sellar la superficie con un barniz para que el azufre no ataque la plata y forme sulfuro de plata». Los artesanos que utilizan Zwischgold han sido conscientes de este problema desde el principio. Usaron resina, goma u otros materiales orgánicos como cornisa. «Pero durante cientos de años, esta capa protectora se ha desintegrado, permitiendo que continúe la erosión», explica Wu.

Ahora, los investigadores están buscando formas de restaurar y pintar el material sin dañar la estructura.

El estudio fue publicado en Revista Nanoescala.

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