Физики разработали систему безопасной лазерной очистки мраморных памятников

Физики из России разработали подход, позволяющий использовать инфракрасные лазеры для безопасной очистки мраморных и известняковых памятников от загрязнений. Работу системы ученые проверили на одной из скульптур в Царском Селе, сообщил в четверг профессор Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета (ЛЭТИ) Вадим Парфенов.

"Мы разработали подход, позволяющий аккуратно удалять с поверхности различных типов памятников, в том числе мраморных и известняковых скульптур, различные формы загрязнений, в том числе черную гипсовую корку, сажу и биологические поражения. Большой плюс нашего подхода заключается в том, что при его использовании поверхность мрамора не желтеет, что характерно для некоторых других форм лазерной очистки", - сообщил Парфенов на XII Международной конференции по фотонике и информационной оптике, проходящей на этой неделе в НИЯУ МИФИ.

Профессор Парфенов и его коллеги уже много лет работают над использованием лазерных технологий в реставрационном и музейном деле. За последние годы они разработали подходы, позволяющие использовать лазер для подготовки точных трехмерных копий памятников, а также для очистки металлических и минеральных произведений искусства от загрязнений.

Исследователи изучили как лазерное излучение воздействует на бронзу, мрамор, известняк и другие материалы, из которых обычно изготавливают памятники и скульптуры. Этот аспект был важен для подбора режима облучения, при котором все загрязнения быстро удаляются и обработка не повреждает памятник.

Опыты и расчеты показали, что эффективнее всего этого можно добиться, используя обычный инфракрасный лазер, вырабатывающий короткие вспышки длиной в 20-130 микросекунд. Плотность энергии этих вспышек подобрана таким образом, что они нагревают поверхность мрамора не более чем на 12 градусов Цельсия и прогревают его толщу всего на 2-4 градуса Цельсия.

Это позволяет облучать поверхность скульптур и памятников примерно 50 раз в секунду, что ускоряет процесс их очистки от минеральных наростов, колоний грибков и бактерий, сажи, а также прочих загрязнений. При этом мрамор и известняк не желтеют, что часто происходит при использовании других подходов по подготовке лазерных импульсов, очищающих поверхность произведений искусства.

Работу этой технологии ученые проверили на фрагментах мраморных и известняковых скульптур и элементов интерьера, а также на скульптуре в музее-заповеднике "Царское Село" под Санкт-Петербургом. Эти опыты подтвердили высокий уровень безопасности технологии и показали, что памятники можно очищать при помощи лазеров без дополнительных "ручных" реставрационных работ.

Этот подход, как отметил профессор Парфенов, работает для белых мраморных и известняковых произведений искусства, хорошо отражающих свет. Его применение для очистки скульптур из многоцветных материалов, чьи разные фрагменты неодинаково взаимодействуют с излучением лазера, потребует дополнительного изучения того, насколько опасным будет неравномерный прогрев разных участков этих памятников, подытожил исследователь.

Источник:ТАСС