Anvendelsen af moderne teknologi er et vigtigt gennembrud i den globale kulturarvsbevaring. Blandt disse er laserrenseteknologi til kulturelle relikvier med sin ikke-kontakt, høj præcision og miljøvenlige egenskaber blevet et revolutionært værktøj inden for restaurering af kulturarv.
01 Principper og udvikling af laserrenseteknologi
Laserrenseteknologi anvender de fototermiske eller fotomekaniske virkninger genereret af interaktionen mellem laserstråler og materialer for at opnå rengøring af ikke-kontakt ved selektivt at fjerne forurenende stoffer fra materielle overflader. Dets centrale princip kan opsummeres som "selektive fototermiske effekter", hvilket betyder, at forskellige materialer udviser signifikante forskelle i deres absorptionshastighed for specifikke laserbølgelængder. Ved nøjagtigt at kontrollere laserbølgelængde, energitæthed og pulsfrekvens er det muligt at opnå præcis fjernelse af forurenende stoffer uden at skade selve den kulturelle relikvie.
I 1970'erne foreslog amerikanske forskere som Asums, at lasere kunne bruges til at rengøre gamle vægmalerier og skulpturer og udførte en række rengøringseksperimenter på hærdede overfladeforurenende stoffer på stenoverflader i Venedig og derved indlede anvendelsen af laserrensningsteknologi inden for kulturarvsbevaring. I 1980'erne, med den hurtige udvikling af laserteknologi, begyndte europæiske lande at anvende denne teknologi til bevarelse af stenkulturelle relikvier. En del af skulpturerne på verdensberømte historiske steder som Amiens Cathedral i Frankrig, Köln-katedralen i Tyskland, og St. Stephen's Cathedral i Østrig er blevet gendannet til deres tidligere herlighed gennem laserrenseteknologi.
Efter over 30 års udvikling har moderne laserrenseteknologi opnået et teknisk spring fra nanosekund til femtosekund ultra-short-pulser, med rengøring af præcision ved at nå mikrometerniveauet. Sammenlignet med traditionelle rengøringsmetoder tilbyder laserrensning revolutionerende fordele: ikke-kontaktoperation undgår fysisk friktionsskade, sub-mikrometer præcision er velegnet til rengøring af komplekse mønstre, ingen kemisk remanens forhindrer effektivt sekundær skader, og rengøringsprocessen kan overvåges i realtid. Disse egenskaber gør det til "præcisionsskalpel" af moderne kulturarvsbevaring.
Siden år 2000 har laserrenseteknologi set adskillige vellykkede anvendelser inden for bevarelse af kulturarv. Blandt disse har femtosekund -lasersystemet udviklet af Institute of Electronic Structure and Laser på det græske fundament for forskning og teknologi med succes fjernede stædige skorpe fra marmorkomponenter på Akropolis i Athen. Det har siden afsluttet rengøringsprojekter på vægskulpturerne i Parthenon på Acropolis, frieze -skulpturerne i det vingløse sejrstempel og taget af portikoen i Caryatid Hall of Erechtheion -templet. Derudover er det mobile laserudstyr fra det italienske firma Opto blevet anvendt i vid udstrækning i bevarelsen af Pompejis vægmalerier, og det britiske museum har etableret en omfattende database med laserrensningsparametre ... Laserrenseteknologi er nu blevet et vigtigt teknisk værktøj i det globale kulturarvsbevaringsfelt.
02 Den optimale valg af balance mellem sikkerhed og effektivitet
Ved Erechtheion -templet på Akropolis i Athen blev seks caryatid -søjler, der bærer over 2.400 års historie, engang alvorligt truet af sort skorpe erosion. Disse marmorskulpturer havde gennemgået tre restaureringer. Imidlertid førte svovlaflejringer forårsaget af øget industrialisering i Athen i 1950'erne til, at deres overflader blev dækket af en tæt sort skorpe, hvilket gradvist skjulte deres detaljer. I 2010 samarbejdede Acropolis Museum med et team fra det græske Institute of Electronic Structure and Laser for innovativt at anvende en dobbeltbølgelængde laserkombinationsteknologi ved hjælp af 1064NM infrarød og 355nm ultraviolette lasere til nøjagtigt afskalning af forurenende stoffer i lag. Den infrarøde laser reducerede tykkelsen af den sorte skorpe, mens den ultraviolette laser fjernede resterende partikler og undgik skaden på marmor forårsaget af traditionelle rengøringsmetoder og klogt undgik risikoen for, at basismaterialet blev gult.
Diocletians palads i Split, Kroatien, har en historie på over 1.700 år med 16 tårne og fire paladsporte. De to 11- meter brede buede kolonnader på paladsets centrum tiltrækker besøgende fra hele verden til at stoppe og beundre. Imidlertid er dens ikoniske mælkeholdige buer og søjler mørkere over tid. Fra slutningen af det 19. århundrede til midten af -20 th århundrede skjulte industriel røg og støv fra nærliggende områder yderligere bygningens unikke stil og dekorative elementer, med nogle områder, der akkumulerer lag med snavs op til flere centimeter tykke. Den overdrevne opbygning af aflejringer gjorde traditionelle rengøringsmetoder meget tilbøjelige til at skade bygningens struktur, hvilket førte til tab af kulturelle relikvier. Fra og med 2010 var det lokale kulturarvsbeskyttere banebrydende for brugen af laserrenseteknologi til at "fjerne årtusinder af støv" fra dette romerske palads fra 4. århundrede. Dette markerede Europas første store laserrensningsprojekt for stenstrukturer, der spænder over et årti og demonstrerer teknologiens fordele i komplekse miljøer.
I 2012 udstillede Louvre Museum i Frankrig Leonardo Da Vincis mesterværk "The Virgin and Child med Saint Anne", hvis overflade var blevet renset ved hjælp af laserteknologi. De tre figurer i maleriet blev "befriet" fra deres kedelige, dystre toner. Laserteknologi fjernede nøjagtigt forurenende stoffer og gendannede maleriets sarte tonelag, hvilket gør det til en klassisk casestudie i oliemaleri -restaurering.
Murmalerier i den "mystiske villa" af Pompeii, Italien, blev misfarvet på grund af vulkansk askedækning. Laserteknologi gennemtrængte overfladesurenhederne og gendannede vægmaleriers originale livlige farver uden at skade pigmenterne. Denne tilgang blev evalueret af italienske kulturarvsbeskyttelsesmyndigheder som "den bedste valg af balance mellem sikkerhed og effektivitet."
03 Teknologiske gennembrud og globalt samarbejde
På trods af de betydelige fordele ved laserrenseteknologi står dens anvendelse stadig over for udfordringer. Med hensyn til materiel tilpasningsevne udviser forskellige materialer forskellige responser efter laserrensning. For eksempel, mens laserrensning af stenartifakter er veletableret i Europa, forårsager det gulning, når den påføres kinesisk hvid marmor.
In September 2020, under the guidance of the Ministry of Science and Technology and the recommendation of the Ministry of Culture and Tourism, the "China-Greece Cultural Heritage Conservation Technology 'Belt and Road' Joint Laboratory," jointly applied for by the Palace Museum of China and the Greek Institute of Electronic Structure and Laser under the Hellenic Foundation for Research and Technology, was officially approved for construction, pioneering a new model of cultural Heritage Conservation Innovation under rammerne "Belt and Road". Det kinesisk-græske team tacklede denne tekniske udfordring ved at justere kombinationer med flere bølgelængder eller bruge hjælpereagenser. De anvendte ultra-short puls (picosecond laser) teknologi til at minimere termiske effekter og forhindre skade på basismaterialet.
Derudover er manglen på standardisering en stor udfordring i fremme af laserrenseteknologi. Forskellige kulturelle relikvier kræver tilpassede parametre for at muliggøre praktiske operationer fra forskellige afdelinger. Den laser-holografiske speckle-interferometri-enhed, der er udviklet af Shanghai University, og den græske IESL kan detektere underjordiske mikro-cracks i kulturelle relikvier, hvilket giver kvantitativ bevis for sygdomsadvarsel.
I øjeblikket udvikler forskellige moderne teknologier sig hurtigt, og integrationen af laserrensning med andre teknologier er en vigtig tendens. I Pompeji-projektet i Italien gør kombinationen af laser- og hyperspektral billeddannelsesteknologi ikke kun restaureringsprocessen kvantificerbar og sporbar, men etablerer også en "diagnose-restaurering-overvågning" fuld-process-styringssystem, hvilket giver en model for teknologisk samarbejde og injektion af teknologisk momentum til forringelsen og fremme af kulturelle Heritage.
Laserrensningsteknologi overskrider tid og rum og tjener som en bro for dialog mellem østlige og vestlige civilisationer. Kulturarvsbeskyttelse er ikke kun et teknisk spørgsmål, men også en praksis for civilisationsudveksling. I fremtiden, med intelligentiseringen af teknologi og globalisering af samarbejde, vil laserrenseteknologi utvivlsomt indsprøjte mere visdom og styrke i den bæredygtige arv af menneskelig kulturarv.
