又见三星堆!激光清洗助力文物修复与保护传承

发布时间: 2021年04月14日 浏览次数:565

沉睡三千年,一醒惊天下。时隔35年,三星堆新的祭祀坑重见天日,500多件文物破土重生,黄金面具残片、眼部有彩绘铜头像、青铜神树等重要文物,它的“上新”再次惊艳了世界。

这些文物将利用最先进的修复手段,重现它们三千多年前的芳华。三星堆的“美容医院”设置有金属修复区、象牙修复区、玉器修复区、陶器修复区等不同的功能区,配备了很多先进的设备加以保护和修复,以便灿烂多元的中华文明在我们这一代完好的传承。

 

古董们为什么要清洗?

 

像三星堆出土的文物,大都经历了漫长的历史岁月, 质地非常脆弱,表面都或多或少地有不同程度的污染物,例如锈蚀、霉菌、尘埃、以及虫斑等,正是这些历史的印记打碎了它原来的摸样。多年来,文物工作人员为了能够在历史的记忆中找回它原来的样子,进行了多方面的修复工作,其中就有包括对文物表面污染物的清洗。

针对文物的表面清洗,工作人员现在常用的清洗方式就有机械清理和化学清理。文物的清洗(水洗、干洗、干擦、风晾、机械除尘)主要依靠操作者熟练的经验和手法,并辅助化学药品加以解决。但在这个过程中,文物不可避免地要被化学物质腐蚀,从而造成掉色、脱皮、甚至是表面的穿透。毕竟文物清洗存在一定的风险,即便是用机密仪器清洗文物也会对文物表面造成伤害。

激光清洗建筑物

激光清洗建筑物 图源:lightforart

 

文物修复中, 如何选择和使用对文物无害且方便高效的除锈、除污染物的清洗方式尤为重要。因此根据文物保护少干预、少介入和保护处理可逆性的基本原则, 文物修缮进入高科技时代后,环保高效安全的文物清洗方式被众多文物修缮部门和专家所重视。其中激光清洗技术已经在博物馆文物以及古建筑物的清洗和保护方面得到广泛的应用。许多的实例证明了激光清洗是文物(铜、铁、木、陶瓷、石玉类)和绘画作品清洗过程的有效手段。

三星堆大力人

三星堆大力人 图源:麦克罗

 

为啥激光清洗对文物修复如此重要?

 

激光清洗,也称激光除锈,作为一种新型的清洗技术已经越来越广泛地应用到各个领域。原理是基于物体表面污染物吸收激光能量后,或汽化挥发,或瞬间受热膨胀而克服表面对粒子的吸附力,使其脱离物体表面,进而达到清洗的目的。

KEDTEK

图源:KEDTEK

 

激光清洗对于文物修复,是一种干式、柔和及自由度强的先进修复工艺。利用激光光束的特性,通过设定不同激光参数,使工作人员可以分辨污染物和文物表面材质,对文物表面材质和附着于其上的沉积物、覆盖物 、氧化物,进行选择性地准确定位并以激光光束汽化蒸发,做到既不伤害文物,又能除污染物。

  • 轻柔的光波清洗
  • 不会磨损精美的表面
  • 无接触/无冲击—仅激光接触表面,对文物本体副作用小
  • 无需使用和产生长期损伤表面的化学试剂、磨料、水、灰尘或残渣
  • 使完全干燥操作—不使用会导致湿损伤和侵蚀的水或液体
  • 使用简便、调整精密
  • 超便携背带式激光系统几乎能在任何地方使用
  • 可靠性高,维护成本低,使用成本低
  • 清洁、环保,不产生对人或环境有害的次级污染物、流失物和灰尘

 

可以让哪些文物“洗新革面”?

 

激光清洗可以为石质(大理石、玉器)、金属(青铜器、铁器等)、油画、陶瓷、羊皮、纸、象牙、丝绸纺织品、木质等不同材质的文物表面进行清洗,且确保无残留和伤害。除了金属除锈之外,也用于纸张去油墨,陶瓷去除石质沉积膜,石质文物去油脂、沉积膜等。

在世界文化遗址文物上,激光清洗技术已应用到夏商周青铜器、古希腊时代雕像、公元前的古羊皮卷、中世纪的艺术绘画、近现代的明清家具青瓷以及海上丝绸之路的沉船文物(银锭铜币、炮筒、船坞、瓷器残片)等等保护场景中,既让中华文化瑰宝展露和保护其原有的美丽,也拯救了大批西方艺术绘画和古卷。

lightforart

lightforart

图源:lightforart

 

举个栗子:青铜器洗洗更健康

 

青铜文物的清洗是目前文物保护与修复中面临的主要问题之一。国际上通用先进的激光技术对青铜文物进行无损无害清洗,高效解决其他清洗方式无法完成的老难题。

殷墟中关于妇好的青铜器铭文

殷墟中关于妇好的青铜器铭文 图源:考古中的国

 

青铜器表面上往往有一层厚重神秘的绿锈 ,要对其选择性的谨慎处理。青铜器的锈分为有害锈和无害锈。无害锈是不需要被清理的,像孔雀石和蓝铜矿等对文物无害,可以保证铜器表面不进一步氧化腐蚀,又体现了文物的历史沧桑感。如果是有害锈如粉状锈则必须去除,因为它能像瘟疫一样传染、蔓延,使器物溃烂穿孔,甚至完全解体。在清理有害锈时,激光清洗可以充分利用干式清洗且无接触的优势,控制光束的能量密度或功率密度,干净剥离覆盖在青铜器纹饰、铭文上的有害锈以及附在器物上的土锈。避免了湿法清洗或者化学清洗对青铜器质地的进一步损失。

激光清洗青铜器

激光清洗青铜器

 

再举个栗子:建筑装饰洗洗更瑰丽

 

激光清洗对于是建筑(木质、石质)、雕塑、装饰纹案、壁画和油画修复保护最重要的清洗手段。

通过对古希腊大理石雕塑、古埃及墓葬铜像、大秦兵马俑、中世纪油画以及整个建筑门面在内的历史建筑等瑰宝精密清洗,从而让其绚丽再现,激光清洗已被证实是最轻柔且有效的方法。通过系统内的激光功率(0-100%)和强度进行极精密调整,能够温和清洗去除砂岩、大理石、花岗岩、赤陶以及混凝土上的泥土,而不造成物理损伤或建筑物表面损毁。激光可以对带颜色或颜料的表面进行精细清洗,去除日积月累的烟尘、难看的泥土来恢复原有的美丽容貌。

激光清洗大理石雕像

激光清洗大理石雕像。图源:希腊电子结构与激光研究所