河南省文物考古研究院研發(fā)出了智能自剝離除銹凝膠

□大河報(bào)·豫視頻記者劉瑞朝文受訪者供圖

通過(guò)化學(xué)、物理、生物等多種手段，將損毀的文物復(fù)原，無(wú)異于一次重生，而這背后蘊(yùn)含的便是科技感十足的“技”。

11月6日晚間，央視考古文博類節(jié)目《重生技》講述青銅抗癌技，解密青銅器的“抗癌”療程，針對(duì)青銅器的“癌癥”（粉末狀銹蝕），河南省文物考古研究院科技保護(hù)中心通過(guò)先進(jìn)手段，借力打力，保證青銅器的健康。大河報(bào)·豫視頻記者采訪到河南省文物考古研究院副院長(zhǎng)、河南省文物科技保護(hù)中心主任陳家昌研究員，了解館藏脆弱青銅器的“抗癌大法”。

【節(jié)目】

央視考古文博類節(jié)目再上新

《重生技》多方位展示文物保護(hù)方面“黑科技”

“很多文物在與自然環(huán)境接觸的那一剎那，就損毀了”，就像人一樣，可能會(huì)有老年病。在《重生技》的先導(dǎo)宣傳片里，文物病害這一問(wèn)題被擺出來(lái)，如何使用科技的手段，讓大家看到看不見(jiàn)的東西？《重生技》將用8集的篇幅，去講述化學(xué)、物理、生物等多種修復(fù)破損文物的方式方法。

陳家昌說(shuō)，提起這個(gè)節(jié)目，要從去年的“5·18國(guó)際博物館日”說(shuō)起。當(dāng)時(shí)，由國(guó)家文物局和北京市人民政府聯(lián)合主辦的“萬(wàn)年永寶——中國(guó)館藏文物保護(hù)成果展”在首都博物館開(kāi)幕，展覽分為“萬(wàn)年”“慧眼”“巧手”“芳華”“永寶”五章，全面展現(xiàn)館藏文物保護(hù)的中國(guó)理念和中國(guó)方案。

該展覽也被觀眾稱之為“有溫度的文物研究、了不起的文保科技、有靈魂的工藝復(fù)原”。當(dāng)時(shí)，國(guó)家文物局科技司與中央電視臺(tái)紀(jì)錄片拍攝單位達(dá)成了初步意向，由科技司推薦國(guó)內(nèi)8-9個(gè)在文物保護(hù)方面成績(jī)比較突出、影響比較大的單位，每個(gè)單位出一個(gè)類別的文物保護(hù)案例，向大眾推廣、普及科技在文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域所作出的成績(jī)。

“河南省文物科技保護(hù)中心是其中的一員，推介在青銅器抑制粉末狀銹蝕問(wèn)題方面的科技成果。”陳家昌說(shuō)，國(guó)家文物局科技司也想通過(guò)該紀(jì)錄片，更全面地展示文物保護(hù)工作，展示十年來(lái)我國(guó)館藏文物科技保護(hù)方面取得的重大突破。

【病因】

粉末狀銹蝕是青銅器“癌癥”

為特定條件下電化學(xué)腐蝕、化學(xué)腐蝕、生物腐蝕等多方面作用所致

可能很多人還不知道，我們?cè)诓┪镳^內(nèi)看到的青銅器，并不是它最初的模樣。在古代，青銅器在鑄造成型時(shí)，外觀是金黃色的，所以鐘鼎等青銅禮器也被古人稱作“吉金”。

但是，由于在多次使用和長(zhǎng)期埋藏過(guò)程中青銅器的逐漸氧化，墨綠色的銅銹才在青銅器上“著床”、擴(kuò)散，才逐漸成為今天大家所看到的樣子。

“當(dāng)綠色的銅銹被含氯有害物質(zhì)侵蝕后，在外部潮濕環(huán)境條件下，青銅器的銹蝕就會(huì)逐漸變成粉末狀，并能夠傳染并擴(kuò)散至青銅器每個(gè)角落，造成器物粉化、潰爛，這就是考古界所說(shuō)的‘青銅病’。”

陳家昌說(shuō)，粉末狀銹蝕危害性很大，只要一個(gè)青銅器有了，周圍的青銅器就會(huì)被傳染。更為嚴(yán)重的是，在某些極端條件下，比如酸性、潮濕環(huán)境中，粉狀銹的擴(kuò)散蔓延就會(huì)由點(diǎn)及面地加速擴(kuò)散，最終導(dǎo)致青銅器出現(xiàn)穿孔、大面積粉狀乃至潰散等問(wèn)題。這樣一來(lái)，青銅器就保不住了，因此，業(yè)界又稱粉末狀銹蝕為青銅器的瘟疫。

他說(shuō)，西方的專家學(xué)者早在十九世紀(jì)末，就注意到了這種能夠迅速發(fā)展并能蔓延到相鄰的器物上的銹蝕，其最終能導(dǎo)致整個(gè)器物的酥粉、毀潰。當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為這種腐蝕是由于細(xì)菌或霉菌造成的，并能像人們得傳染病一樣可以迅速擴(kuò)散、傳染，由此稱之為“青銅病”。

當(dāng)時(shí)的化學(xué)家、生物學(xué)家針對(duì)這一問(wèn)題開(kāi)展了很多研究。研究分析的結(jié)果是，可能其中含有微生物，當(dāng)時(shí)做了一些基本試驗(yàn)，用消毒水、火燒等方式，發(fā)現(xiàn)傳染性會(huì)減弱，但病情隨后會(huì)有反復(fù)。為此，生物學(xué)家分析，肯定是有生物作用在里面。

到了20世紀(jì)初期，電化學(xué)發(fā)展起來(lái)后，電化學(xué)專家分析，粉末狀銹蝕應(yīng)該是電化學(xué)腐蝕導(dǎo)致的，并且發(fā)現(xiàn)了氯元素在其中起著至關(guān)重要的作用。這樣一來(lái)，電化學(xué)腐蝕將生物病害的觀點(diǎn)壓下去了，電化學(xué)腐蝕理論逐漸取代了青銅器微生物腐蝕的觀點(diǎn)。

直到最近一二十年，隨著生物學(xué)的持續(xù)發(fā)展，業(yè)內(nèi)又把目光投向微生物方面，生物腐蝕被重新提起。陳家昌說(shuō)，業(yè)內(nèi)認(rèn)為微生物對(duì)青銅器材料的腐蝕作用被低估了。為此，從2020年起，他們開(kāi)始與河南農(nóng)大生物學(xué)研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行合作研究，發(fā)現(xiàn)粉末狀銹蝕中存在相關(guān)的菌類。“針對(duì)青銅器粉末狀銹蝕，歷史上的爭(zhēng)論，都有一定的合理性。”他說(shuō)，最新的研究結(jié)果表明，這樣的青銅病，是在特定條件下生物學(xué)作用、電化學(xué)作用、化學(xué)作用導(dǎo)致的青銅銹蝕粉末化，尤其是在潮濕的酸性環(huán)境中發(fā)展得更快。

【療法】

運(yùn)用金屬配合物材料

提高青銅器免疫力

如何有效治療青銅器的“癌癥”？目前河南省文物科技保護(hù)中心已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了針對(duì)粉狀銹的有效修復(fù)方法。

要治療粉狀銹，就要提高青銅器的免疫力，引入保護(hù)性材料。他說(shuō)，他們開(kāi)發(fā)出了新的保護(hù)材料，能夠和青銅器產(chǎn)生很好的結(jié)合，不僅讓粉狀銹強(qiáng)度得到提高，而且穩(wěn)定性也要相應(yīng)提高。

“粉狀銹中很關(guān)鍵的一個(gè)元素是氯，我們首先要做的就是把氯元素給穩(wěn)定住。”他說(shuō)，同時(shí)將粉末狀銹蝕塊狀化進(jìn)而提高其物理強(qiáng)度。那么，在文物操作層面，選擇的保護(hù)材料和粉狀銹能否有效結(jié)合，能否有效滲透到粉狀銹中去，和氯元素發(fā)生結(jié)合反應(yīng)，使得氯元素不再成為粉狀銹的誘因，他們就關(guān)注到了金屬配合物這一類的材料。

陳家昌說(shuō)，這類材料有很好的性能，滲透性好，與氯元素有很好的結(jié)合能力，結(jié)合后的生成物與青銅器也有很好的匹配性能。除了在青銅器上取得了研究、應(yīng)用上的成功外，他們還成功拓展了金屬配合物材料的應(yīng)用面。最近這種材料在三星堆出土的飽水糟朽象牙保護(hù)方面也取得了成功。

【研發(fā)】

青銅器保護(hù)再有開(kāi)創(chuàng)性突破

文物修復(fù)保護(hù)需要科技的支撐

陳家昌說(shuō)，不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為傳統(tǒng)技藝能修復(fù)文物存在的所有問(wèn)題。科技是第一生產(chǎn)力，今后考古事業(yè)的發(fā)展，不能忽視科技平臺(tái)的建設(shè)、科技手段的應(yīng)用及保護(hù)新材料的研發(fā)。在這方面，河南省文物科技保護(hù)是走在全國(guó)前列的。

河南省文物考古研究院在干縮變形木質(zhì)文物潤(rùn)脹復(fù)原關(guān)鍵技術(shù)研究方面，目前也處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的地位。該技術(shù)成功應(yīng)用在了阿育王塔上面，目前修復(fù)后的阿育王塔成為南京市博物館的鎮(zhèn)館之寶。

陳家昌說(shuō)，最近他們還取得了一個(gè)開(kāi)創(chuàng)性的突破，在河南省文物考古研究院牽頭承擔(dān)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“館藏青銅器關(guān)鍵保護(hù)技術(shù)研究”中，該團(tuán)隊(duì)和鄭州大學(xué)材料學(xué)院合作，針對(duì)脆弱青銅器頑固銹的去除問(wèn)題，研發(fā)出了智能自剝離除銹凝膠。

青銅器除了上面提到的粉末狀銹蝕外，還有一種比較結(jié)實(shí)的銹。這種銹掩蓋了大量歷史信息，需要被清除掉。以前傳統(tǒng)的手法是拿鑿子、刀子進(jìn)行物理性的清除，或者將銹蝕泡軟了，再進(jìn)行處理。除銹凝膠，則是在青銅器銹蝕表面抹一層凝膠，像是給青銅器貼了一層創(chuàng)可貼。這是一種自剝離凝膠，過(guò)了一段時(shí)間，用熱吹風(fēng)一吹，或者紫外線一照，就會(huì)脫落下來(lái)。

這也就意味著，河南在青銅器銹蝕處理方面又邁出了一大步，這項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用將為我國(guó)脆弱青銅器頑固銹的去除帶來(lái)革命性的變化。

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