Researchers have recreated the world's oldest synthetic pigment, called Egyptian blue, which was used in ancient Egypt about 5,000 years ago.
研究人员在期刊NPJ Heritage Science上发表报告，利用多种原材料和加热时长开发出12种颜料配方，为研究古埃及材料的考古学家和文物保护科学家提供了实用信息。这项工作是与卡内基自然历史博物馆及史密森学会博物馆保护研究所合作完成的。
论文第一作者、华盛顿州立大学机械与材料工程学院院长约翰·麦克洛伊表示："我们希望这能成为科学研究如何助力人类历史探索的典范案例。这项工作旨在突显现代科学如何揭示古埃及文物中隐藏的故事。"
尽管埃及蓝颜料在古代备受推崇，但关于其制作工艺的考古证据十分有限。这种颜料曾被用作绿松石或青金石等昂贵矿物的替代品，用于木器、石器以及一种名为纸莎草灰泥（cartonnage）的类混凝纸材料着色。根据其成分和加工时长的不同，其颜色范围可从深蓝色至暗灰色或绿色。埃及人之后，罗马人也曾使用这种颜料，但到了文艺复兴时期，其制作工艺已基本失传。
麦克洛伊指出，近年来该颜料因具有特殊的光学、磁性和生物学特性而重新引起关注，这些特性可能带来新的技术应用。该颜料能在人眼不可见的电磁光谱近红外区域释放光线，这意味着它可用于指纹识别和防伪油墨等领域。其化学特性也与高温超导体有相似之处。
"项目最初只是应博物馆展览需求而进行的趣味尝试，"身兼材料科学与工程教授及人类学硕士的麦克洛伊表示，"但这种材料蕴含着巨大的研究价值。"
为解析其成分组成，研究团队（包括矿物学家和埃及古物学家）以二氧化硅、铜、钙和碳酸钠为原料，配制出12种不同的颜料配方。他们在约1000摄氏度下加热1至11小时，模拟古代工匠可能达到的温度条件。待样品以不同速率冷却后，运用现代显微技术和分析手段（此类研究从未采用过）对颜料进行检测，并与两件古埃及文物进行比对。
埃及蓝包含多种蓝色色调，具体取决于产地和品质。研究人员发现该颜料具有高度非均质性。
"存在颜料制作与使用地分离的现象，"麦克洛伊解释道，"我们发现微小工艺差异就会导致截然不同的显色效果。"
研究团队揭示：要获得最纯正的蓝色，仅需约50%的显蓝色成分。
"其余成分构成无关紧要，这结论着实令人惊讶，"麦克洛伊强调，"每个颜料颗粒都包含多种物质——绝非均质结构。"
实验制备的样品目前陈列于宾夕法尼亚州匹兹堡的卡内基自然历史博物馆，未来将成为该馆聚焦古埃及主题的永久新展厅藏品。