Ανάπτυξη μεθοδολογιών διάγνωσης, αποκατάστασης με λέιζερ και ελέγχου της αυθεντικότητας αντικειμένων πολιτιστικής κληρονομιάς
Authors: Αντωνοπούλου - Αθέρα Νικολέττα 
Published: September 2021

Σκοπός της παρούσας έρευνας είναι η δημιουργία μίας ενιαίας μεθοδολογίας δράσης για την αποκατάσταση αντικειμένων πολιτιστικής κληρονομιάς, όπως οι πίνακες ζωγραφικής και τα νομίσματα. Κατά την ανάλυση της κατάστασής τους συλλέγονται πληροφορίες για τον αποτελεσματικότερο καθαρισμό τους, ενώ παράλληλα ελέγχεται και η αυθεντικότητά τους. Αρχικά μελετάται η ειδική περίπτωση καμένων πινάκων ζωγραφικής του Κωνσταντίνου Παρθένη, όπου πραγματοποιήθηκε η ανασύνθεση της χρωματικής παλέτας του καλλιτέχνη με διαγνωστικές μεθόδους, ενώ ακολούθησε η εξέταση της δυνατότητας καθαρισμού τους με laser, έπειτα από πειράματα με διάφορους τύπους laser, που θα μπορούσε να βοηθήσει στην διάσωσή τους. Το συμπέρασμα ήταν ότι τα καλύτερα αποτελέσματα παρέχονται από τα μήκη κύματος των 532 και 355 nm με χαμηλές πυκνότητες ενέργειας (~40 mJ/cm2), έτσι ώστε να είναι ελεγχόμενη η αφαίρεση των εξωτερικών ζωγραφικών στρωμάτων και συγχρόνως να προστατεύονται οι χρωστικές που επηρεάζονται από την ακτινοβολία. Η έρευνα συνεχίστηκε με τη μελέτη νομισμάτων, όπου έγινε μία προσπάθεια ομαδοποίησης διαδικασιών και παραμέτρων καθαρισμού τους με laser αναλόγως του κράματος και της φθοράς των νομισμάτων. Ως αποδοτικότερο μήκος κύματος αξιολογήθηκε αυτό των 1064 nm, ενώ για την αποφυγή των φωτοθερμικών φαινομένων έγινε προσπάθεια πρόβλεψης της επίδρασης της ακτινοβολίας επί του υλικού. Χρησιμοποιήθηκε ένα θεωρητικό μαθηματικό μοντέλο θερμοκρασιακής μεταβολής σε σχέση με το επηρεαζόμενο θερμικά βάθος και τον χρόνο, και βάσει αυτού αναπτύχθηκε ένα υπολογιστικό μοντέλο σε περιβάλλον Matlab, τα αποτελέσματα του οποίου χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση της αποδοτικότητας της χρησιμοποιηθείσας πυκνότητας ενέργειας, ενώ παρουσιάζεται και η πυκνότητα ενέργειας κατά την οποία θα ξεκινήσει η τήξη του υλικού. Tο αναπτυχθέν αυτό μοντέλο προτείνει ένα ασφαλές εύρος πυκνοτήτων ενέργειας για την ακτινοβόληση μεταλλικών αντικειμένων. Είναι αναμενόμενο βέβαια ο καθαρισμός με μία συγκεκριμένη πυκνότητα ενέργειας να μην έχει αποτέλεσμα σε όλα τα πειράματα κυρίως εξαιτίας του διαφορετικού πάχους της διάβρωσης και των επικαθήσεων που καλύπτει την επιφάνειά τους, π.χ. οι διαβρωμένες επιφάνειες μεγάλου πάχους απαίτησαν υψηλές πυκνότητες ενέργειας για την αρχική αποδόμηση του εξωτερικού στρώματος ενώ ο καθαρισμός τους συνεχίστηκε με χαμηλότερες πυκνότητες ενέργειας, ωστόσο, σε κάποιες περιπτώσεις και το αρχικό κράμα των μετάλλων επηρεάζει τις παραμέτρους του laser, όπως για παράδειγμα στα κράματα χαλκού – αργιλίου όπου απέδωσε η χρήση μεγάλης διατομής της δέσμης για να καθαριστεί ομοιόμορφα η επιφάνειά τους. Πέρα από την κατάλληλη ρύθμιση των παραμέτρων του laser για κάθε περίπτωση, και οι συνθήκες του καθαρισμού τροποποιούνται ανάλογα με το υλικό, για παράδειγμα κράματα χαλκού υψηλής περιεκτικότητας σε χαλκό (>95% wt.) απαίτησαν την εφαρμογή απιονισμένου ύδατος πριν από τον κάθε ημι-συνεχή καθαρισμό. Πέρα από τον καθαρισμό νομισμάτων πραγματοποιήθηκε και η εξέταση της αυθεντικότητας ενός αρχαίου νομίσματος, του οκτάδραχμου του Μοσσέως, ενώ για τη σύγκριση των αποτελεσμάτων έγιναν οπτικές και χημικές αναλύσεις σε άλλα δύο νομίσματα της ίδιας περιόδου, ενός Βισαλτικού οκτάδραχμου και ενός οκτάδραχμου του Αλεξάνδρου Α’. Οι αναλύσεις του οκτάδραχμου του Μοσσέως παρέχουν αντικρουόμενα στοιχεία, τα οποία και δεν συμβαδίζουν με τα ιστορικά στοιχεία, τα οποία είναι και αυτά ελλιπή για τον συγκεκριμένο βασιλιά. Οι χημικές αναλύσεις οδηγούν στο συμπέρασμα ότι το οκτάδραχμο του Μοσσέως είναι ένα νόμισμα υψηλής καθαρότητας σε άργυρο, με την ξεκάθαρη παρουσία του κεραργυρίτη και συγχρόνως την ελάχιστη συγκέντρωση επικαθήσεων στην επιφάνειά του. Οι εξελιγμένες μεταλλουργικές δυνατότητες έρχονται σε σύγκρουση με τις μειωμένες τεχνικές δεξιότητες ως προς την κατασκευή των μητρών. Οι κατασκευαστικές αστοχίες γίνονται αντιληπτές ακόμη και μακροσκοπικά. Η λανθασμένη κατεύθυνση ανάγνωσης των γραμμάτων στον οπισθότυπο, αλλά και μία ανυψωμένη λωρίδα κράματος, η κατεύθυνση των δοράτων κ.α. στον εμπροσθότυπο εγείρουν ερωτήματα σχετικά με την αυθεντικότητα του νομίσματος. Ως πιθανότερη εκδοχή παρουσιάζεται η σύγχρονη επικοπή του οκτάδραχμου του Μοσσέως σε άλλο αρχαίο νόμισμα παρόμοιου τύπου.