当您在博物馆中观看一幅画时，您看到的颜色可能没有原来那么明亮，这在以前主要归因于光照。现在，研究人员发现了颜色退化的新原因：湿度。
斯坦福同步辐射光源科学家萨姆·韦伯说：“这种新的降解途径解释了为什么有些画作即使存放在暗室中颜色也会褪色。”“许多文艺复兴时期的油漆都会褪色或变色，因此了解导致这些事情发生的原因可以帮助自然资源保护主义者维护我们过去的杰作。”
来自能源部SLAC国家加速器实验室SSRL、阿姆斯特丹大学、国家博物馆和其他机构的研究小组想要解释为什么在一种称为As(V)的黄色硫化砷颜料旁边发现了一种称为As(V)的砷形式或种类。雌黄。先前的研究表明，颜料转化为As(V)会导致颜色退化，但这种变化的根源仍不清楚。
为了研究As(V)物种，研究小组从JanDavidszoondeHeem的17世纪画作《玻璃花瓶里的鲜花静物》中取出了一个小样本。画中央的黄色玫瑰已经褪成白色。
为了更详细地观察黄玫瑰的颜色变化，研究人员用SSRL光束线之一产生的明亮X射线照射样本。这些X射线为研究人员提供了样品横截面和砷物质位置的二维图像。
“SSRL的X射线使我们能够进入油漆的深处，”SSRL科学家JohannaNelsonWeker说。“我们看到了暴露在光线下的表层下面，以及未被光降解的层。”
拍摄X射线图像后，研究人员将油漆样品置于X射线显微镜下，以更高分辨率和3D方式对砷物质的化学成分进行成像。结合这些X射线技术(即提供油漆2D鸟瞰图的X射线和详细显示其3D结构的X射线)，团队可以绘制降解路径。
纳尔逊·韦克说，这些路径表明，暴露在潮湿环境中会为砷物质的传播创造一条路径。研究人员在《美国化学会杂志》上发表了他们的发现。
此外，他们发现砷物质并不只停留在艺术家使用雌黄颜料的地方。保护者此前认为降解集中在画作中颜料的位置。
韦伯说：“这意味着，如果你是一名修复者，你不仅要查看砷颜料的位置，还要查看颜料周围的大光环。”
韦伯说，发现湿度可能有助于降低颜色需要经过大量的试验和错误。首先，研究小组在实验室中从头开始重新制作了砷颜料的样品。然后他们将蛋黄(当时艺术家常用的颜料粘合剂)添加到样品中。
他们在实验室的不同湿度条件下测试了这个蛋黄样本，然后将结果与他们在德希姆的黄玫瑰样本中看到的结果进行了比较。这表明，砷物质在与实验室培养的样品和数百年前的绘画中的水发生反应后可以传播。
未来，该团队希望更详细地了解光(包括实验X射线)与颜料之间的相互作用。韦伯说，这将帮助他们了解在更复杂的环境中颜料和粘合剂之间的所有反应，并进一步帮助保护工作。此外，研究人员希望确定允许砷物质在颜料中生长的精确湿度范围。