Karakterizacija in stabilnost črnil na papirju

Današnjo svetovno kulturno dediščino si je nemogoče predstavljati brez odkritja črnil. Njihova uporaba za pisanje, risanje in slikanje sega nazaj več stoletij. Najstarejša in verjetno najbolj znana so črnila na osnovi ogljika, vendar imajo številna druga, kot so železo-taninska, črnila iz modrega lesa in sepija, enakovreden zgodovinski pomen. V raziskavah dediščinske znanosti je njihova karakterizacija izjemno zahtevna predvsem zaradi heterogenosti, prisotnosti črnil v mešanicah, omejenega vzorčenja, učinkov staranja itd. Pomanjkanje ustrezne analitične metodologije in optimiziranih analitičnih orodij za identifikacijo črnil pogosto vodi do pretirane poenostavitve analitičnih rezultatov in do napačnih tehnoloških interpretacij. Na primer, v primeru črnil iz modrega lesa na osnovi železa se materiale pogosto napačno interpretira kot železo-taninska črnila, medtem ko se zgolj na podlagi odsotnosti železa, materiale napačno označi kot sepijo ali črnilo na osnovi ogljika. Takšne zmotne interpretacije imajo napačen vpliv na umetnostnozgodovinsko in tehnološko ovrednotenje, prav tako pa lahko izzovejo negativne učinke pri ohranjanju dediščine in konservatorskih postopkih, zlasti v primeru kemične stabilizacije, ki se zelo pogosto uporablja za železo-taninska črnila. Dodatno je zelo malo poznanega o okoljskih vplivih na stabilnost črnil na papirju. Trenutno muzeji po vsem svetu uporabljajo veliko vsestranskih sistemov osvetlitve. Vsaka uvedba novega sistema osvetlitve (npr. bele diode) zahteva poglobljeno študijo vpliva osvetlitve na fotokemično razgradnjo črnil. Splošni cilj projekta je razviti analitično metodologijo za ustrezno karakterizacijo in klasifikacijo črnil (s poudarkom na črnilih na osnovi ogljika, železo-taninskih, črnilih iz modrega lesa in sepije), prisotnih na izbranih delih na papirju Slovenskih narodnih zbirk (Narodna in univerzitetna knjižnica v Ljubljani in Narodna galerija Slovenije). Zaradi neprecenljive vrednosti izbranih predmetov bomo nadgradili analitske metode za minimalno invazivne in neinvazivne meritve in za analize na mestu samem in optimizirali postopek površinsko ojačene ramanske spektroskopije (SERS). SERS bomo dopolnili z drugimi tehnikami, ki podajajo elementarno/molekularno sestavo (kot so rentgenska fluorescenca, infrardeča spektroskopija, elektronska paramagnetna resonanca). Tako bomo lahko obravnavali več vidikov, kot so detekcija komponent v sledovih, koordinacija kovin prehoda, preiskava interakcij črnil s papirjem in degradacija. Podatkovne zbirke spektralnih meritev modelnih vzorcev bodo služile kot osnova za natančno karakterizacijo in klasifikacijo predmetov iz nacionalnih zbirk. Eksperimentalne analize bomo združili s teoretičnimi raziskavami (modeliranjem), to pa nam bo služilo za osnovo pri sestavi priporočil (smernic) za ohranjanje kulturne dediščine. Za dosego glavnega cilja (DS3) bo treba izpolniti več specifičnih ciljev: CILJ 1: Optimizacija postopka SERS z uporabo substrata SERS na osnovi HPC za minimalno invazivno ali neinvazivno karakterizacijo SERS črnil z možnostjo karakterizacije na kraju samem (DS2). CILJ 2: Razvoj analitične metodologije za dobro karakterizacijo črnila (DS2). CILJ 3: Določanje vpliva različnih valovnih dolžin in intenzitete svetlobe na razgradnjo in stabilnost črnil ter dopolnitev napovednega modela z razvitimi odzivnimi funkcijami, osnovanimi na eksperimentalnih meritvah, s čimer bo izdelan vseobsegajoč model razgradnje črnil (DS4) CILJ 4: Priprava smernic za izbor svetlobnega vira za kustose (DS4). V okviru predlaganega projekta bomo doprinesli k številnim najsodobnejšim tehnološkim napredkom, ki bodo vplivali na področja znanosti pri razvoju analizne kemije, dediščinske znanosti, pri razvoju novih znanstvenih podatkovnih zbirk, interdisciplinarnih humanističnih raziskav in pri vsesplošnem napredku v okviru Evropske raziskovalne infrastrukture za dediščinsko znanost (E-RIHS).