Один из шедевров великого итальянского художника и изобретателя Леонардо да Винчи — знаменитый автопортрет гения, выполненный им на склоне лет, — находится в чрезвычайно плохом состоянии. Рисунок, выполненный сангиной, хранится в Королевской библиотеке Турина. Столетия, которые портрет пролежал во влажных и закрытых помещениях, сделали свое дело: бумага во многих местах пожелтела и почернела, что привело к потере контрастности цветов и сделало изображение возрастом в полтысячи лет едва различимым.
Состояние автопортрета заставило ученых из Италии и Польши изучить механизмы разрушения творения Леонардо и оценить, замедлились ли сейчас эти процессы, когда рисунок хранится в надлежащих условиях. Для этого они разработали метод, позволяющий, не разрушая бумагу, определять наличие и оценивать концентрацию поглощающих свет молекул – хромофор, которые отвечают за цвет химического соединения и пожелтение от времени старинных документов и картин.
Как известно, бумага состоит из волокон целлюлозы. В начале XVI века, когда создавался автопортрет, производители бумаги использовали для ее изготовления хлопок, лен или коноплю.
«Веками общее воздействие света, тепла, влаги, металлических и кислотных загрязнений и токсичных газов изменяют белый цвет главного компонента древней бумаги — целлюлозы», — объясняет Джоанна Ложевска, профессор Ягеллонского университета в Кракове. «Этот феномен известен как пожелтение, которое вызывает серьезные повреждения и негативно влияет на эстетическое наслаждение от древних работ на бумаге», — добавляет она.
Хромофоры — ключ к пониманию процессов видимого разрушения, так как они являются продуктами окисления и являются причиной пожелтения целлюлозы.
Пожелтение происходит, когда «хромофоры внутри целлюлозы поглощают фиолетовую и голубую часть видимого света и сильно рассеивают желтую и красную часть спектра — в результате получается характерный желто-бурый оттенок», — пояснила Оливия Пульчи, соавтор работы.
Чтобы определить концентрацию хромофор, ученые использовали метод отражательной спектроскопии, что позволило получить спектр образцов бумаги в ближнем инфракрасном, оптическом и ультрафиолетовом диапазонах.
Затем, используя математический аппарат, применяемый в квантовой механике, химики оценили концентрацию искомых молекул в рисунке. «Используя наш метод, мы смогли оценить степень деградации автопортрета Леонардо да Винчи и других образцов бумаги из древних книг начиная с XV века», — пояснил соавтор исследования Адриано Конте. «Сравнив результаты со свойствами искусственно состаренных образцов, мы собрали важные сведения об условиях, в которых автопортрет хранился все время», — добавил он.
Ученые уверены, что разработанный метод, описанный в журнале Applied Physics Letters, послужит не только пониманию механизмов старения произведений искусства, но и поможет реставраторам в их работе.