اخبار شرکت لامپ UV LED: دست نامرئی مرمت‌گران آثار باستانی

در زمینه مرمت آثار فرهنگی، «مداخله حداقلی» و «مرمت برگشت پذیر» اصول اساسی هستند. روش‌های مرمت سنتی اغلب به دلیل مشکلاتی مانند آسیب حرارتی، باقی‌مانده‌های شیمیایی و دقت ناکافی محدود می‌شوند. یک تولیدکننده LED UV، با همکاری یک موسسه تحقیقاتی حفاظت از آثار فرهنگی داخلی، یک سیستم پخت LED UV با دمای پایین را سفارشی و توسعه داده است تا دو چالش اصلی را برطرف کند: ترمیم ترک‌های مصنوعات برنزی و تقویت کاغذ باستانی. این سیستم با موفقیت مشکلات مرمت بسیاری از آثار گرانبهای فرهنگی را حل کرده و الگویی برای به کارگیری فناوری در زمینه های خاص شده است.

این بازسازی شامل دو نوع معمولی از آثار فرهنگی بود: اول، یک لامپ ققنوس برنزی سلسله هان غربی، که بیش از دو هزار سال در زیر زمین مدفون بود، ترک‌های ظریف متعددی از 0.1 تا 0.3 میلی‌متر را به نمایش گذاشت. در برخی مناطق، بدنه برنزی و لایه زنگ از بین رفته بود. عمل آوری رزین اپوکسی سنتی به گرمایش با دمای بالا نیاز دارد که به راحتی می تواند باعث ریزش تزئینات شود. دوم، کتاب کمیاب سلسله مینگ، که کاغذ آن به دلیل هجوم حشرات فیبری شده بود، با قدرت الیاف تنها به 30٪ از کاغذ اصلی کاهش یافت. تقویت خمیر معمولی به راحتی می تواند باعث ایجاد لکه های آب شود و به دوره خشک شدن تا 72 ساعت نیاز دارد و ایمنی اثر را به خطر می اندازد. لی، مرمتگر مؤسسه حفاظت از آثار فرهنگی، گفت: «حساسیت حرارتی برنزها و شکنندگی کتاب‌های باستانی یک معضل «تقویت ناگزیر منجر به آسیب می‌شود» در کار مرمت ایجاد کرده است. وی افزود که برای شکستن این بن بست نیاز فوری به یک فناوری پخت «بدون حرارت، بدون باقیمانده و دقیقاً قابل کنترل» است.

برای رسیدگی به نیازهای خاص مرمت آثار فرهنگی، تولیدکنندگان LED UV راه حل های سفارشی سازی شده را با پیشرفت های اصلی در سه حوزه کلیدی توسعه داده اند: طراحی منبع نور، سازگاری با چسب، و کنترل عملیات.

با استفاده از یک منبع نور سرد قابل تنظیم دو باند 365 نانومتر / 395 نانومتر و استفاده از بستر سرامیکی نیترید آلومینیوم و ساختار پخش گرما، افزایش دما در ناحیه تحت تابش کمتر از 5 درجه سانتیگراد نگه داشته می شود و آسیب تشعشع گرمایی به آثار فرهنگی را کاملاً از بین می برد. چگالی توان بین 5-500 میلی‌وات بر سانتی‌متر مربع بی‌نهایت قابل تنظیم است و در ترکیب با یک گروه لنز نوری، قطر لکه دقیقاً بین 0.5 تا 10 میلی‌متر کنترل می‌شود، که امکان تعمیر متمرکز ترک‌های کوچک در مصنوعات برنزی و همچنین پوشش مناطق تقویت‌کننده خاص در کتاب‌های باستانی را فراهم می‌کند.

یک چسب مخصوص خشک کردن اشعه ماوراء بنفش برای آثار فرهنگی با همکاری شرکت های چسب ساخته شده است: برای برنزها، ضریب شکست چسب با لایه خوردگی برنز (1.52-1.55) مطابقت دارد، به استحکام پخت 25 مگاپاسکال دست می یابد و امکان انحلال معکوس را برای انحلال معکوس با الزامات خاصی فراهم می کند. برای کتاب‌های باستانی، از چسب UV اصلاح‌شده با نانوسلولز استفاده می‌شود که ویسکوزیته آن تنها 5 mPa·s و عمق نفوذ قابل کنترل در 0.01 میلی‌متر است. پس از عمل آوری، با الیاف کاغذ یک "پیوند متقاطع شبکه" تشکیل می دهد و کاملاً شفاف و بدون باقی مانده فلورسنت است.

این سیستم مجهز به یک تصویربرداری میکروسکوپی و ماژول موقعیت یابی لیزری است که امکان بزرگنمایی 200 برابری منطقه بازسازی را برای مشاهده در زمان واقعی فراهم می کند. پارامترهای پخت از طریق یک صفحه نمایش لمسی از پیش تنظیم می شوند - تعمیر ترک برنز از حالت "طول موج 365 نانومتر + توان 100 میلی وات بر سانتی متر مربع + پخت 2 ثانیه ای" استفاده می کند، در حالی که تقویت کننده کتاب قدیمی از "طول موج 395 نانومتر + توان 50 میلی وات بر سانتی متر مربع + استفاده می کند.

مرحله پیش تصفیه: سطح ترک با مخلوط اتانول تمیز شد تا زنگ زدگی و آلاینده ها از بین بروند. عمق ترک از طریق آزمایش غیر مخرب (حداکثر 1.2 میلی متر) تایید شد.

تزریق و پخت چسب: چسب UV سفارشی با استفاده از یک میکرو سرنگ به داخل ترک تزریق شد. نقطه UV LED با استفاده از موقعیت لیزری با ناحیه تزریق تراز شد و عمل آوری با توجه به پارامترهای از پیش تعیین شده آغاز شد. چسب در عرض 2 ثانیه خشک شد و هیچ سرریز چسب در طول فرآیند با استفاده از سیستم میکروسکوپی مشاهده نشد.

پس از درمان: سطح لایه چسب خشک شده با کاغذ سنباده ریز پرداخت شد. ترکیب با تکنیک‌های سنتی عتیقه‌سازی، رنگ و بافت محوطه تعمیر شده کاملاً مطابق با مصنوع اصلی ساخته شد. طیف سنجی فلورسانس اشعه ایکس هیچ باقیمانده شیمیایی غیرطبیعی را نشان نداد.

تقویت فیبر: کتاب باستانی روی یک میز کار بدون اسید گذاشته شده بود. چسب UV نانوسلولز به طور یکنواخت روی ناحیه لخته شده با استفاده از یک اسپری اسپری شد، با حجم اسپری تکی که 0.1 میلی لیتر بر سانتی متر مربع کنترل می شد.

پخت دقیق: منبع نور UV LED در فاصله 10 سانتی متری از کاغذ تنظیم شد. برای تکمیل تقویت موضعی در عرض 1 ثانیه از حالت "Scanning Curing" (سرعت حرکت 5 میلی متر بر ثانیه) استفاده شد. پس از پخت، چسب اضافی بلافاصله با کاغذ جاذب بدون اسید جذب شد.

تست عملکرد: استحکام الیاف کاغذ تقویت شده به 85 درصد از کاغذ اصلی افزایش یافت. پس از آزمایش مقاومت در برابر پیری (شبیه سازی 50 سال محیط طبیعی) هیچ شکنندگی و تغییر رنگی مشاهده نشد و لایه چسب باعث خونریزی جوهر در کتاب باستانی نشد.

مرمت آثار فرهنگی، یک کاربرد خاص از LED های UV، "انطباق پذیری انعطاف پذیر" این فناوری را از طریق اجرای موفقیت آمیز خود ثابت کرده است. LED های UV با کنترل دقیق طول موج، تنظیم تدریجی توان و توسعه مشترک مواد، می توانند بر محدودیت های فرآیندهای سنتی غلبه کنند و به کاربردهای نوآورانه در زمینه های تخصصی با الزامات بسیار بالا برای دقت و ایمنی دست یابند. به گفته رئیس موسسه حفاظت از آثار فرهنگی، این "نور سرد" نه تنها آسیب فیزیکی به آثار فرهنگی را ترمیم می کند، بلکه مسیر فناوری جدیدی را برای به ارث بردن میراث فرهنگی سنتی فراهم می کند.