DOI: https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2025.112733
تاريخ النشر: 2025-02-27
المؤلف: Nicolò Guarnieri وآخرون
الموضوع الرئيسي: تحليل مواد التراث الثقافي
نظرة عامة
تبحث الدراسة في تدهور الجداريات “20 عامًا من الحرية والديمقراطية” في ميلانو، مع التركيز على التغيرات اللونية وتدهور المواد على مدى عقدين من الزمن. باستخدام مجموعة من التقنيات التحليلية غير التدميرية والميكرو-تدميرية—بما في ذلك التصوير الطيفي الفائق، والميكروسكوبية، ومختلف الطيفيات—تكشف الدراسة أن تلاشي اللون الكبير حدث خلال العامين الأولين، مما أثر بشكل أساسي على الطبقة السطحية (أقل من 10 ميكرومتر). تشير النتائج إلى أن تدهور الرابطة البوليمرية يؤدي إلى فقدان الصبغات وزيادة في المواد المالئة البيضاء، مما ينتج عنه تأثير الطباشير الذي يقلل من التباين البصري للجدارية.
تخلص الدراسة إلى أن التغير اللوني السريع والتلاشي الملحوظ يتطلب إعادة تقييم استراتيجيات الحفظ. وتقترح أن يحتاج المستعيدون إلى إزالة الطبقات السطحية المتدهورة بشدة لاستعادة الألوان الأصلية للجدارية. كما تبرز التحليلات إمكانية فقدان العمل الفني بالكامل في غضون حوالي 20 عامًا إذا استمر التدهور بمعدلها الحالي، مما يبرز الحاجة إلى تعزيز التدابير الوقائية واستراتيجيات الصيانة للحفاظ على الجداريات الحضرية في البيئات العدوانية. إن فهم الطبيعة الكيميائية لتلاشي الألوان وتأثيراتها البيئية أمر حاسم لتطوير أساليب حفظ فعالة.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على الأهمية الثقافية والاجتماعية المتزايدة لفن الشارع، الذي تطور من حركة مدفوعة بالاحتجاجات في الستينيات إلى شكل معترف به من الجداريات المعاصرة بحلول الثمانينيات. لا تزين هذه الأعمال الفنية الكبيرة المساحات الحضرية فحسب، خصوصًا في المناطق ذات التحديات الاقتصادية، بل تعزز أيضًا الهوية والفخر المجتمعي. على الرغم من قيمتها الفنية، لا يزال الحفاظ على هذه الجداريات يمثل تحديًا، حيث يتم إنشاؤها غالبًا بدون إذن وتواجه التدهور بسبب العوامل البيئية مثل ضوء الشمس، والرطوبة، والملوثات.
تبحث الورقة بشكل خاص في الجدارية “20 عامًا من الحرية والديمقراطية” في ميلانو، التي شهدت تلاشيًا كبيرًا في الألوان وتدهورًا بسبب موقعها في بيئة حضرية ملوثة. تستخدم الدراسة مجموعة من التقنيات التحليلية، بما في ذلك التصوير الطيفي الفائق والميكروسكوبية، لتقييم التغيرات النوعية وشبه الكمية في مواد الجدارية. تهدف هذه المقاربة المتكاملة إلى توضيح الآليات الكيميائية والفيزيائية وراء ظواهر التدهور، مع التركيز بشكل خاص على القضية الحرجة لعدم استقرار الألوان، والتي تؤثر على النزاهة الجمالية للعمل الفني.
الطرق
تحدد قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. توضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك مصادرها وأي خصائص ذات صلة قد تؤثر على النتائج. تشمل المنهجية التقنيات والبروتوكولات المتبعة لضمان موثوقية وصلاحية البيانات المجمعة. يتضمن ذلك أوصافًا للإعدادات التجريبية، وأحجام العينات، والتحليلات الإحصائية المطبقة لتفسير النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد تحدد القسم أي ضوابط تم تنفيذها للتخفيف من المتغيرات المربكة، فضلاً عن المعايير الخاصة بشمول البيانات واستبعادها. بشكل عام، يعمل هذا القسم كدليل شامل للإطار التجريبي، مما يسمح بإعادة الإنتاج والتقييم النقدي لنتائج البحث.
النتائج
تكشف نتائج الدراسة عن اكتشافات هامة تتعلق بآليات التدهور لطبقات الطلاء المختلفة، التي تم تحديدها من خلال التحليل الطبقي. تم ملاحظة طبقات رقيقة متلاشية، بقياس 10 ميكرومتر لـ OPB01 (بني-أرجواني) و5 ميكرومتر لـ NB10 (أزرق)، متوافقة مع الأبحاث السابقة. أدت الأكسدة الضوئية للرابطة البوليمرية، كما يتضح من التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء بتقنية الانعكاس الكلي المخفف (μ-ATR FTIR)، إلى تراكم المواد المالئة البيضاء على السطح، مما أدى إلى “تأثير الطباشير”، الذي يتميز بزيادة الخشونة وتقليل اللمعان.
أشار تحليل الطيف رامان لـ NB10 إلى زيادة في محتوى الروتيل (PW6) جنبًا إلى جنب مع فقد انتقائي للصبغات العضوية PB15 وPV23 في الطبقات المتلاشية، مما يؤكد أن التدهور ناتج بشكل أساسي عن استنفاد الصبغات العضوية. تم تأكيد ذلك من خلال μ-ATR FTIR وEnergy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDXS)، التي أظهرت توزيعًا موحدًا للمواد المالئة البيضاء عبر كل من الطبقات الأصلية والمتلاشية، مما يشير إلى أن التدهور ليس نتيجة لعمليات الهجرة. تفترض الدراسة أن عمق التلاشي يتأثر بانتشار الأكسجين وحركيات التحلل الضوئي، مع كون آلية التدهور مدفوعة بالتأثيرات المشتركة للأكسدة الضوئية والتعرض البيئي. ومن الجدير بالذكر أن الفقد الكبير للكلور في الطبقة المتلاشية لـ OPB01 يتوافق مع استنفاد الصبغات المحتوية على الكلور PY83 وPR112، مما يؤدي إلى تحول لوني دراماتيكي في صورة مانديلا، مما يبرز ضعف الاستقرار الخارجي لـ PR112.
المناقشة
تحتفل الجدارية “20 عامًا من الحرية والديمقراطية”، التي أنشئت في ميلانو في عام 2014، بديمقراطية جنوب أفريقيا والتعايش الثقافي. على الرغم من سلامتها البدنية العامة، حدث تلاشي كبير في الألوان، خاصة في القسم الذي يصور وجه نيلسون مانديلا، والذي يُعزى إلى زيادة التعرض للشمس. استخدمت تحليل شامل لتدهور الجدارية تقنيات غير تدميرية، بما في ذلك التصوير الطيفي الفائق (HSI) ومختلف الطرق الطيفية، لتقييم التغيرات اللونية وتحديد تركيبة الطلاءات المستخدمة. كشفت الدراسة أن تلاشي ألوان معينة، مثل الظل البني-الأرجواني، كان مرتبطًا بعدم استقرار بعض الصبغات، ولا سيما فقدان المكونات الحمراء والصفراء.
استخدمت التحقيق تقنيات تصوير متقدمة وميكروسكوبية لتحليل الطبقات الجيولوجية للجدارية وتركيبة الطلاء. أشارت النتائج إلى أن الطبقات الأصلية للطلاء تحتوي على مزيج من الراتنجات الأكريلية وPVAc، مع مساهمة مختلف الصبغات في لوحة ألوان الجدارية. لم تقتصر نتائج الدراسة على إبلاغ استراتيجيات الترميم، بل أبرزت أيضًا أهمية فهم المواد والطرق التي استخدمها الفنانون لتحقيق التأثيرات اللونية المرغوبة. توفر الوثائق التفصيلية لحالة الجدارية على مر الزمن، المدعومة بالأرشيفات الرقمية، موردًا قيمًا للجهود المستقبلية للحفظ وتعزز فهم الأهمية الثقافية للجدارية.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2025.112733
Publication Date: 2025-02-27
Author(s): Nicolò Guarnieri et al.
Primary Topic: Cultural Heritage Materials Analysis
Overview
The research investigates the deterioration of the mural “20 Years of Freedom and Democracy” in Milan, focusing on the chromatic alterations and material degradation over a period of two decades. Employing a combination of non-destructive and micro-destructive analytical techniques—including hyperspectral imaging, microscopy, and various spectroscopies—the study reveals that significant color fading occurred within the first two years, primarily affecting the surface layer (less than 10 μm). The findings indicate that the deterioration of the polymeric binder leads to pigment loss and an increase in white fillers, resulting in a chalking effect that diminishes the mural’s visual contrast.
The study concludes that the rapid chromatic alteration and fading observed necessitate a reevaluation of conservation strategies. It suggests that restorers may need to remove only the severely deteriorated surface layers to recover the mural’s original colors. The analysis also highlights the potential for complete loss of the artwork within approximately 20 years if the degradation continues at its current rate, emphasizing the need for enhanced protective measures and maintenance strategies to preserve urban murals in aggressive environments. Understanding the chemical nature of color fading and its environmental influences is crucial for developing effective conservation approaches.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the growing cultural and social significance of Street Art, which has evolved from a protest-driven movement in the 1960s to a recognized form of contemporary muralism by the 1980s. These large-scale artworks not only beautify urban spaces, particularly in economically challenged areas, but also foster community identity and pride. Despite their artistic value, the conservation of these murals remains a challenge, as they are often created without authorization and face deterioration due to environmental factors such as sunlight, humidity, and pollutants.
The paper specifically investigates the mural “20 Years of Freedom and Democracy” in Milan, which has experienced significant color fading and deterioration due to its location in a polluted urban environment. The study employs a range of analytical techniques, including hyperspectral imaging and microscopy, to assess the qualitative and semi-quantitative changes in the mural’s materials. This integrated approach aims to elucidate the chemical and physical mechanisms behind the degradation phenomena, particularly focusing on the critical issue of color instability, which affects the aesthetic integrity of the artwork.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including their sources and any relevant characteristics that may influence the results. The methodology encompasses the techniques and protocols followed to ensure the reliability and validity of the data collected. This includes descriptions of experimental setups, sample sizes, and statistical analyses applied to interpret the findings.
Additionally, the section may specify any controls implemented to mitigate confounding variables, as well as the criteria for data inclusion and exclusion. Overall, this section serves as a comprehensive guide to the experimental framework, allowing for reproducibility and critical evaluation of the research outcomes.
Results
The results of the study reveal significant findings regarding the degradation mechanisms of various paint layers, identified through stratigraphic analysis. Thin faded layers were observed, measuring 10 μm for OPB01 (purple-brown) and 5 μm for NB10 (blue), consistent with prior research. The photo-oxidation of the polymeric binder, as evidenced by micro-Attenuated Total Reflectance Fourier Transform Infrared Spectroscopy (μ-ATR FTIR), led to the accumulation of white fillers on the surface, resulting in the “chalking effect,” characterized by increased roughness and reduced gloss.
Raman spectroscopy analysis of NB10 indicated an increase in rutile (PW6) content alongside a selective loss of organic pigments PB15 and PV23 in the faded layers, confirming that degradation is primarily due to organic pigment depletion. This was corroborated by μ-ATR FTIR and Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDXS), which demonstrated a uniform distribution of white fillers across both original and faded layers, suggesting that degradation is not a result of migration processes. The study posits that the fading depth is influenced by oxygen diffusion and photodegradation kinetics, with the degradation mechanism driven by the combined effects of photo-oxidation and environmental exposure. Notably, the significant loss of chlorine in OPB01’s faded layer correlates with the depletion of chlorine-containing pigments PY83 and PR112, leading to a dramatic color shift in Mandela’s portrait, highlighting the poor outdoor stability of PR112.
Discussion
The mural “20 Years of Freedom and Democracy,” created in Milan in 2014, celebrates South Africa’s democracy and cultural coexistence. Despite its overall physical integrity, significant color fading has occurred, particularly in the section depicting Nelson Mandela’s face, attributed to increased solar exposure. A comprehensive analysis of the mural’s deterioration utilized non-invasive techniques, including reflectance hyperspectral imaging (HSI) and various spectroscopic methods, to assess color changes and identify the composition of the paints used. The study revealed that the fading of specific colors, such as the purple-brown shade, was linked to the instability of certain pigments, notably the loss of red and yellow components.
The investigation employed advanced imaging techniques and microscopy to analyze the mural’s stratigraphy and paint composition. Findings indicated that the original paint layers contained a mixture of acrylic and PVAc resins, with various pigments contributing to the mural’s color palette. The study’s results not only informed restoration strategies but also highlighted the importance of understanding the materials and methods used by the artists to achieve desired color effects. The detailed documentation of the mural’s condition over time, supported by digital archives, provides a valuable resource for future conservation efforts and enhances the understanding of the mural’s cultural significance.