Phase Separation in Heritage Objects Made of Plasticised PVC: the Case of Joseph Beuys Multiples
यह अध्ययन जोसेफ ब्यूयस की प्लास्टिकयुक्त पीवीसी (PVC) कलाकृतियों में उन्नत क्षरण और प्लास्टिसाइज़र के उत्सर्जन की जांच करने के लिए बहु-विश्लेषणात्मक तकनीकों को डीएफटी (DFT) सिमुलेशन के साथ जोड़ता है ताकि चरण पृथक्करण (phase separation) के ऊष्मागतिक तंत्रों को स्पष्ट किया जा सके और गैर-विनाशकारी निवारक संरक्षण उपकरण विकसित करने के लिए एनएमआर (NMR) स्पेक्ट्रोस्कोपी की प्रभावकारिता को प्रदर्शित किया जा सके।
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कल्पना कीजिए कि आपके पास 1970 के दशक का एक बहुत पुराना, लचीला प्लास्टिक का रेनकोट है। समय के साथ, केवल सख्त या टूटने के बजाय, यह "पसीना" छोड़ने लगता है। एक गाढ़ा, चिपचिपा, तैलीय तरल पदार्थ प्लास्टिक से बाहर निकलने लगता है, जो सतह को ढंक लेता है और गंदगी फैला देता है। यह बिल्कुल वही हो रहा है जो जोसेफ बॉयस (Joseph Beuys) की एक प्रसिद्ध कलाकृति फॉस्फोरस-क्रॉस स्लेड (Phosphorus–Cross Sled) के साथ हो रहा है, जो पीवीसी (PVC) से बनी है।
यह शोध पत्र एक जासूसी कहानी की तरह है जहाँ वैज्ञानिक फोरेंसिक विशेषज्ञों की तरह काम करते हैं ताकि यह पता लगाया जा सके कि यह कलाकृति इतनी बुरी तरह क्यों "पसीना" छोड़ रही है, यह कैसे हो रहा है, और हम इसे बचाने के लिए क्या कर सकते हैं।
यहाँ उनके निष्कर्षों का सरल उपमाओं (analogies) का उपयोग करके विवरण दिया गया है:
1. समस्या: "पसीना" छोड़ती कलाकृति
यह कलाकृति पीवीसी बोर्ड से बनी है। पीवीसी को लचीला बनाने के लिए (एक कठोर पाइप के बजाय एक रबर जैसी स्लेड की तरह), निर्माता इसमें एक तरल मिलाते हैं जिसे प्लास्टिसाइज़र (plasticizer) (विशेष रूप से DOTP नामक रसायन) कहा जाता है। प्लास्टिसाइज़र को प्लास्टिक की जंजीरों को ढीला और गतिशील रखने वाले "तेल" के रूप में सोचें।
एक स्वस्थ प्लास्टिक के टुकड़े में, तेल और प्लास्टिक की जंजीरें सबसे अच्छे दोस्त होते हैं, जो मजबूती से हाथ थामे रहते हैं। लेकिन इस कलाकृति में, तेल ने भागने का फैसला कर लिया है। यह बोर्ड के अंदर से सतह की ओर पलायन (migrate) कर गया है, जिससे एक चिपचिपा, गंदा अवशेष बन गया है जो कला को खराब करता है और इसे छूना या प्रदर्शित करना असंभव बना देता है।
2. जांच: उन्होंने अपराधी को कैसे पकड़ा
वैज्ञानिकों ने अपराध स्थल की जांच करने के लिए एक "मल्टी-टूल" दृष्टिकोण का उपयोग किया:
- रासायनिक उंगलियों के निशान (GC-MS और NMR): उन्होंने छोटे नमूने लिए और उनका विश्लेषण किया। उन्होंने पाया कि सतह पर मौजूद चिपचिपा पदार्थ लगभग शुद्ध प्लास्टिसाइज़र तेल था, जबकि बोर्ड के अंदर इसकी मात्रा कम हो गई थी।
- हीट मैप (Raman और SEM): उन्होंने प्लास्टिक के क्रॉस-सेक्शन की तस्वीरें लेने के लिए विशेष सूक्ष्मदर्शी का उपयोग किया। ब्रेड के एक लोफ (loaf) को देखने की कल्पना करें; वे देख सके कि "क्रस्ट" (सतह) तेल में भीगी हुई थी, जबकि "क्रम्ब" (अंदर का हिस्सा) सूखा था। उन्होंने एक स्पष्ट ग्रेडिएंट देखा: तेल केंद्र से किनारों की ओर बढ़ रहा था।
- तनाव परीक्षण (Mechanical Testing): उन्होंने प्लास्टिक को खींचकर देखा कि यह कितना मजबूत है। आश्चर्यजनक रूप से, भले ही इसने बहुत सारा तेल खो दिया था, फिर भी प्लास्टिक का मुख्य हिस्सा कुछ हद तक लचीला था। हालांकि, उन्होंने पाया कि सामग्री अलग-अलग गति से खींचने पर अलग तरह से व्यवहार करती है। यदि आप इसे तेजी से खींचते हैं (जैसे गिराना), तो यह सख्त होता है। यदि आप इसे धीरे खींचते हैं (जैसे वर्षों तक गुरुत्वाकर्षण द्वारा नीचे की ओर दबाना), तो यह रबर की तरह खिंचता है।
3. बड़ी खोज: तेल भाग क्यों रहा है?
यह इस शोध पत्र का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा है। आमतौर पर, हम सोचते हैं कि तेल बस धीरे-धीरे वाष्पित हो जाता है या लीक हो जाता है। लेकिन वैज्ञानिकों ने कुछ गहरा पाया: फेज सेपरेशन (Phase Separation - अवस्था पृथक्करण)।
इसे एक ऐसी पार्टी की तरह सोचें जहाँ दो समूह आपस में मेल नहीं खाते।
- प्लास्टिक की जंजीरें (PVC) एक समूह हैं।
- प्लास्टिसाइज़र (DOTP) दूसरा समूह है।
1970 के दशक में उन्हें एक साथ रहने के लिए मजबूर किया गया था। लेकिन समय के साथ, प्लास्टिसाइज़र अणुओं को एहसास हुआ, "अरे, मैं वास्तव में अपने जैसे ही लोगों के साथ बेहतर तालमेल रखता हूँ!" वे आपस में सिमटने लगे और प्लास्टिक की जंजीरों को दूर धकेलने लगे।
कंप्यूटर सिमुलेशन (DFT):
वैज्ञानिकों ने परमाणु स्तर पर इसका मॉडल बनाने के लिए सुपर-कंप्यूटर का उपयोग किया। कंप्यूटर ने उन्हें बताया:
- बाहर रहना सस्ता है: प्लास्टिसाइज़र अणु प्लास्टिक के अंदर गहराई में छिपने के बजाय सतह पर बैठने में अधिक आरामदायक (ऊर्जावान रूप से स्थिर) होते हैं।
- वे अपनी ही कंपनी पसंद करते हैं: प्लास्टिसाइज़र अणु प्लास्टिक के साथ जुड़ने के बजाय एक-दूसरे से बहुत अधिक मजबूती से चिपकते हैं। यह भीड़ के उन लोगों की तरह है जो अजनबियों के साथ मिलने के बजाय अपने दोस्तों के साथ एक तंग घेरे में खड़े होना पसंद करते हैं।
इसी कारण से, प्लास्टिसाइज़र केवल लीक नहीं होता; यह सक्रिय रूप से पलायन करता है, इकट्ठा होता है, और अपना रास्ता बनाकर सतह की ओर बढ़ता है, जिससे वे चिपचिपी बूंदें बनती हैं।
4. आपदा की गति
वैज्ञानिकों ने गणना की कि यह कितनी तेजी से होता है। यदि यह केवल एक धीमी लीकेज होती, तो प्लास्टिक को इतना बुरा दिखने में 1,200 साल लगते। लेकिन इस "फेज सेपरेशन" (तेल का सक्रिय रूप से सतह की ओर भागना) के कारण, यह केवल 20 से 25 वर्षों में हो गया।
उन्होंने यह भी पाया कि तापमान इस प्रक्रिया के लिए "गैस पेडल" (गति बढ़ाने वाला) है। यदि आप तापमान को 10 डिग्री कम कर देते हैं, तो तेल लगभग आधी गति से चलता है। यह संग्रहालयों के लिए एक व्यावहारिक नियम देता: इन प्लास्टिक कलाकृतियों को धीमा करने के लिए उन्हें ठंडा रखें।
5. समाधान: कला को कैसे बचाएं
यह शोध पत्र इन समस्याओं को जल्दी पहचानने का एक नया तरीका सुझाता है। उन्होंने NMR (न्यूक्लियर मैग्नेटिक रेजोनेंस) नामक तकनीक का उपयोग किया जो प्लास्टिक के लिए एमआरआई (MRI) की तरह है। यह तेल के हिलने और अलग होने का पता तब लगा सकता है जब आप अपनी आँखों से चिपचिपा पदार्थ देख भी नहीं पाते।
मुख्य निष्कर्ष:
यह केवल एक कलाकृति के बारे में नहीं है। यह दुनिया भर के संग्रहालयों के लिए एक चेतावनी है। संग्रहों में मौजूद लगभग एक-तिहाई प्लास्टिक वस्तुएं इसी तरह के "पसीना" छोड़ने की समस्या के जोखिम में हो सकती हैं। यह समझकर कि प्लास्टिसाइज़र सक्रिय रूप से भागने और इकट्ठा होने की कोशिश कर रहा है, संरक्षक (conservators) निम्नलिखित कर सकते हैं:
- जोखिम वाली वस्तुओं की पहचान जल्दी करें।
- प्रक्रिया को धीमा करने के लिए उन्हें ठंडे तापमान में स्टोर करें।
- बिना नुकसान पहुँचाए प्लास्टिक कला के स्वास्थ्य की निगरानी के लिए नए उपकरण विकसित करें।
संक्षेप में, प्लास्टिसाइज़र केवल लीक नहीं हो रहा है; यह सतह की ओर एक सामूहिक पलायन कर रहा है क्योंकि वह अपने ही प्रकार के साथियों की कंपनी पसंद करता है, और अब हमारे पास इस यात्रा को समझने और धीमा करने के लिए वैज्ञानिक मानचित्र उपलब्ध है।
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