【大纪元8月16日讯】大纪元记者秦安妮报导/早在１５至１６世纪﹐翁布里亚大区的陶艺家就学会了纳米技术。多彩釉颜料中金属成分的纳米颗粒﹐是使Deruta陶器呈现出丰富鲜艳色彩的主要原因。那时﹐这种做工精细﹑色彩艳丽的陶器风靡整个欧洲。
最近﹐意大利佩鲁贾大学的Ｂruno Ｂrunetti及他的同事通过各项精密仪器的分析﹐尝试为这些古物的鲜艳色彩﹐提供科学上的解释。他们利用如拉塞福散射光谱(Rutherford backscattering spectrometry)﹑光吸收频谱(optical absorption spectroscopy)﹑X射线萤光术(x-ray fluorescence)﹑与Extended X-ray absorption fine structure measurement(EXAFS)等技术﹐对Deruta陶器的表面结构及色层进行了一连串完整的分析。自然杂志报导了他们的研究。
他们发现﹐在陶器表面呈现金色的部分﹐其实是由厚度在60到120nm﹑内含银的纳米颗粒与铜离子(一价与二价)的颜料层所组成﹐在其中﹐铜并没有以元素的形式存在。其中银与铜离子的重量比例分别约为20%与1-3%。而至于呈现红色的部分﹐其颜料层厚度约为60到180nm﹐主要成分则为8%的铜元素纳米颗粒与一价的铜离子。
根据Brunetti等人进一步的分析﹐他们发现在金色与红色层中﹐大部分的铜离子是处于带一价正电荷的形态。初步的想法是可能与陶器窑烧时﹐是在还原压力(reductive atmosphere)下有关。然而﹐有相关的实验显示﹐陶土/玻璃土中若含有碱金族元素如钠﹑钾的离子﹐则其中的铜元素因着与钠﹑钾离子的互换﹐较容易形成带一价正电荷的铜离子。经过仔细分析EXAFS的数据﹐他们发现在古物样品的金色层与红色层中﹐铜离子与氧离子的键结﹐基本上是一价铜离子的形式。并且经过与陶土/玻璃土的EXAFS数据比对﹐具有极相近的结构。由此﹐他们推论﹐在釉色层的形成过程中﹐首先是铜离子与碱金族离子的互换﹐然后才是金属纳米颗粒的形成。
Brunetti等人的研究结果﹐为文艺复兴时代意大利陶器的美丽色彩﹐提供了一个科学上的解释。此外﹐由于现代光电组件也尝试在玻璃基板中﹐搀入金属纳米颗粒﹐产生非线性的效果。这个从古物中得到的结果﹐也许可以为有心研究的科学家﹐激发新的想法与带来技术上的突破。@
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