Nat. Nanotechnol.:一种可防止艺术品褪色的石墨烯面纱
Nanoyu Nanoyu 2021-07-02


现当代艺术材料在暴露于光线和氧化剂后,通常容易发生不可逆转的颜色变化。研究发现,通过制成薄而大的薄片,石墨烯可以阻挡紫外线,并且具有不透氧、防潮和防腐剂的功能。因此,石墨烯有望作为保护性透明层广泛用于博物馆中的艺术品展览、储藏和运输。

近日,希腊 Foundation for Research and Technology(FORTH)的C. Galiotis报道了可以将采用化学气相沉积(CVD)法制备的单层或多层石墨烯薄膜覆盖在艺术品上,从而有效地保护艺术品不褪色,保护率高达70%。该过程具有可逆性,可以利用软橡胶橡皮擦去除石墨烯保护层,而不会对艺术品造成任何损害。

文章要点

1研究人员制备出石墨烯的CVD层,并使用定制的卷对卷工艺将它们转移到模型和真实艺术品上。拉曼光谱表明,使用该方法,石墨烯可以成功地转移到不同的基底(即光面纸、纸板和帆布)上。此外,研究发现,通过在同一衬底(即在压敏胶膜(PSAF)上,而不是在作为艺术品的最终目标衬底上)重复卷到卷的过程,可以沉积多层石墨烯薄膜。

2研究人员研究了一种黄色偶氮染料柠檬黄,用于监测石墨烯涂层在氧化环境中对褪色的保护作用。众所周知,柠檬黄在紫外光和可见光照射下由于于偶氮键断裂和随后的五元环断裂,导致其光解,从而完全变色。而实验结果显示,当单层石墨烯沉积在柠檬黄(tartrazine)上时,其拉曼光谱在暴露于紫外光后保持不变。这为石墨烯具有防止颜色退化的功能提供了直接光谱证据。此外,在这一过程中,石墨烯的光谱特征仍然明显存在,这是石墨烯作为艺术品长期保护层的耐久性的重要体现。

3研究人员随后对一系列具有高度感光油墨的真实艺术品进行了进一步的测试。对名为“Triton and Nereid”的艺术品受石墨烯保护和未受保护区域的浅蓝色和粉红色染料的颜色变化随着时间的推移进行了监测。测试结果证明了单层石墨烯在抑制高度光敏染料褪色方面的有效性,为其在艺术品保护中的潜在应用提供了概念证明。

4研究人员探索了一种基于非接触式石墨烯的互补颜色保护方法,该方法基于在镜框玻璃上沉积石墨烯,以便在石墨烯因表面粗糙或艺术品易碎性而无法直接应用时使用。

总体而言,研究结果展示了一种将石墨烯作为一种有效且可移除的保护性先进材料以防止艺术品褪色的概念。

 


参考文献

Kotsidi, M., Gorgolis, G., Pastore Carbone, M.G. et al. Preventing colour fading in artworks with graphene veils. Nat. Nanotechnol. (2021)

DOI:10.1038/s41565-021-00934-z

https://doi.org/10.1038/s41565-021-00934-z


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