研究人员重现古埃及蓝色颜料

研究人员在《NPJ 遗产科学》期刊上报告称，他们使用多种原材料和加热时间开发了12种颜料配方，为研究古埃及材料的考古学家和保护科学家提供了宝贵信息。该工作是与卡内基自然历史博物馆及史密森尼学会博物馆保护研究所合作完成的。

"我们希望这能成为科学如何助力人类历史研究的优秀案例，"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。"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珍视，但关于其制作工艺的考古证据有限。该颜料被用作绿松石或青金石等昂贵矿物的替代品，用于彩绘木材、石材以及一种称为纸莎草板（cartonnage）的纸浆类材料。根据其成分和处理时间，其颜色范围从深蓝色到暗灰色或绿色不等。在古埃及人之后，罗马人也使用这种颜料，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，近年来人们对这种颜料的兴趣重新燃起，因为它具有独特的光学、磁性和生物学特性，有望应用于新技术领域。该颜料能在人眼不可见的电磁波近红外区域发光，这意味着它可用于指纹技术和防伪油墨等领域。其化学性质也与高温超导体类似。

"起初这只是个有趣的项目，因为博物馆要求我们制作一些材料用于展览，"拥有材料科学与工程教授及人类学硕士双重背景的麦克洛伊解释道，"但这种材料引起了广泛关注。"

为解析其成分，由矿物学家和埃及学家组成的研究团队以二氧化硅、铜、钙和碳酸钠为原料，创建了12种不同的颜料配方。他们将材料在约1000摄氏度的温度下加热1至11小时，模拟古代工匠可能达到的温度范围。样品经过不同速率冷却后，研究人员运用现代显微技术和分析手段——这些技术此前从未用于此类研究——将其与两件古埃及文物样本进行对比分析。

埃及蓝包含多种蓝色调，具体取决于产地和质量。研究人员发现这种颜料具有高度异质性。

"当时存在颜料生产者与使用者分离的情况，"麦克洛伊说明，"我们发现即使工艺存在微小差异，也会产生截然不同的结果。"

研究揭示：要获得最纯粹的蓝色，仅需约50%的蓝色显色成分。

"其余成分无关紧要，这确实令我们非常惊讶，"麦克洛伊强调，"可以观察到每个颜料颗粒都含有多种物质——绝非均匀结构。"

这些新制样品现展出于宾夕法尼亚州匹兹堡的卡内基自然历史博物馆，未来将成为该馆古埃及主题新常设展馆的永久藏品。