Inside an Arnoldi Mushroom: Minimally Invasive Multi-Analytical Characterisation of a Nineteenth-Century Papier-Mâché Object
Diese Studie demonstriert einen minimalinvasiven, multianalytischen Ansatz, der XRF, Raman, LIBS, UVF-Fotografie und Röntgen-CT kombiniert, um die Materialien, Pigmente und die interne Struktur eines fragilen Modell der *Amanita muscaria* aus Papiermaché aus dem 19. Jahrhundert aus der Arnoldi-Sammlung zu charakterisieren, während gleichzeitig die Laserparameter optimiert werden, um Schäden zu vermeiden.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung des untenstehenden Papers. Sie wurde nicht von den Autoren verfasst oder gebilligt. Für technische Genauigkeit konsultieren Sie das Originalpaper. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Stellen Sie sich vor, Sie halten ein Stück Geschichte in den Händen, das so zerbrechlich wie ein getrocknetes Blatt und doch so komplex wie eine Miniaturwelt ist. Dies ist die Realität für Konservatoren, die mit Papier-Mâché arbeiten, einem Material aus Papierbrei und Klebstoff, das einst verwendet wurde, um alles von Möbeln bis hin zu Lehrmodellen herzustellen. Über Jahrhunderte hinweg wurden diese Objekte geschätzt, aber sie sind auch unglaublich empfindlich. Wenn Wissenschaftler herausfinden wollen, woraus diese Objekte bestehen – welche Pigmente zum Bemalen verwendet wurden oder was sich im Inneren verbirgt –, stehen sie vor einer schwierigen Wahl. Traditionelle Methoden erfordern oft, ein winziges Stück des Objekts zu entnehmen, was das Artefakt beschädigt. Neuere Methoden nutzen leistungsstarke Laser oder Röntgenstrahlen, um das Material auszulesen, ohne es zu berühren, aber selbst diese Werkzeuge können die Oberfläche manchmal verbrennen oder verändern, wenn sie nicht mit äußerster Vorsicht eingesetzt werden. Die Herausforderung besteht darin, einen Weg zu finden, tief in die Chemie und Struktur des Obgels zu blicken, ohne eine einzige Spur zu hinterlassen, oder zumindest eine Spur, die so klein ist, dass sie mit bloßem Auge unsichtbar bleibt. Dieses Gleichgewicht zwischen dem Ziel, so viel wie möglich zu lernen, und der Vermeidung jeglicher Schädigung ist das zentrale Rätsel der modernen Kulturerbe-Wissenschaft.
In einer kürzlich durchgeführten Studie gingen Forscher diesem Rätsel nach, indem sie ein spezifisches, historisch bedeutsames Objekt untersuchten: ein Modell eines Fliegenpilzes aus dem neunzehnten Jahrhundert, Teil einer berühmten Sammlung von Pilz-Lehrmodellen, die von Heinrich Johannes Arnoldi angefertigt wurden. Das Objekt ist ein leuchtend roter Pilz mit weißen Punkten, der auf einem Holzsockel mit einem abnehmbaren Hut montiert ist und mehr als ein Jahrhundert des Einsatzes in Klassenzimmern überlebt hat. Um zu verstehen, wie man dieses Modell sicher untersucht, erstellte das Team zunächst eigene Übungsmodelle. Sie bauten kleine Repliken aus Papierbrei und bemalt sie mit bekannten Pigmenten, darunter Eisenoxidrot und Eisenoxidgelb, um den ursprünglichen Pilz nachzuahmen. Sie testeten dann drei verschiedene wissenschaftliche Techniken an diesen Repliken: eine, die Röntgenstrahlen zur Identifizierung von Elementen nutzt, eine andere, die einen Laser verwendet, um ein winziges, glühendes Plasma zu erzeugen, um die Zusammensetzung des Materials zu lesen, und eine dritte, die eine andere Art von Laser nutzt, um die Molekularstruktur der Farbe zu identifizieren. Durch die sorgfältige Anpassung der Laserleistung und des Timings an diesen Übungsmodellen fanden sie genau heraus, wie viel Energie verwendet werden konnte, bevor die Farbe stumpf wurde oder zu verbrennen begann. Sie stellten fest, dass sie für die rote Farbe, die die empfindlichste war, eine sehr spezifische, niedrigere Einstellung wählen mussten, während andere Farben etwas mehr Energie vertragen konnten.
Nachdem sie ihre Einstellungen perfektioniert hatten, wandte sich das Team dem echten, fragilen Pilzmodell zu. Sie wandten dieselben sanften Lasertechniken an, zusammen mit Röntgenbildgebung, die durch das Objekt hindurch in dessen Inneres sehen konnte. Die Ergebnisse enthüllen eine detaillierte Geschichte darüber, wie der Pilz gebaut wurde und woraus er besteht. Die roten und gelben Farben auf dem Pilzhut wurden als bleihaltige Pigmente identifiziert, speziell Bleimennige und Chromgelb, die im neunzehnten Jahrhundert verbreitet waren. Die weißen Punkte wurden als eine Mischung aus der Papierbrei-Substanz und einer Deckschicht aus Zink- und Bariumverbindungen identifiziert, die ihnen unter ultraviolettem Licht ein charakteristisches Leuchten verliehen. Die Forscher entdeckten auch, dass der Pilz nicht nur eine hohle Schale aus Papier war; im Inneren der Stiele und des großen Hutes befanden sich Holzkerne, die für die strukturelle Unterstützung sorgten. Diese internen Holzstäbe waren nicht perfekt gerade, und diese leichte Unstimmigkeit zwischen dem Holz und der äußeren Papierschicht hatte im Laufe der Zeit zu Spannungen geführt, was Risse im Material verursachte.
Die Studie deckte auch die verborgenen Schichten der Konstruktion des Objekts auf. Der Sockel des Pilzes bestand aus Holz und war mit echtem Moos bedeckt, das mit einem Klebstoff befestigt war, der unter ultraviolettem Licht blau leuchtete. Der Papierbrei selbst war eine Mischung aus Cellulosefasern, die mit Calciumcarbonat und Silikatmineralien wie Quarz und Ton gefüllt waren. Vielleicht am wichtigsten ist, dass die Forscher bestätigten, dass ihr vorsichtiger Ansatz funktionierte. Mit Ausnahme eines winzigen, fast unsichtbaren Punktes, an dem ein Stück der roten Farbe während des Testens entfernt wurde, blieb das Objekt durch die Laseranalyse vollständig intakt. Dieser Erfolg zeigt, dass es möglich ist, die Geheimnisse fragiler, bemalter historischer Objekte zu entschlüsseln – ihre Materialien, ihre Konstruktion und ihre verborgenen Mängel zu enthüllen –, ohne signifikanten Schaden anzurichten. Die Ergebnisse helfen den Konservatoren nicht nur dabei, die Erhaltung dieses spezifischen Pilzmodells zu verstehen, sondern bieten auch einen Leitfaden für die Untersuchung anderer empfindlicher Artefakte in Museen auf der ganzen Welt, um sicherzustellen, dass diese Stücke der Geschichte auch für zukünftige Generationen verstanden und geschützt werden können.
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