новости компании о УФ-светодиоды: невидимая рука реставраторов артефактов

В области реставрации культурных реликвий основными принципами являются «минимальное вмешательство» и «обратимая реставрация». Традиционные методы реставрации часто ограничены такими проблемами, как термическое повреждение, остатки химических веществ и недостаточная точность. Производитель УФ-светодиодов в сотрудничестве с ведущим отечественным научно-исследовательским институтом по охране культурных реликвий разработал и изготовил систему отверждения УФ-светодиодами с низкой температурой для решения двух основных задач: ремонта трещин в бронзовых артефактах и укрепления древней бумаги. Эта система успешно решила проблемы реставрации многих драгоценных культурных реликвий и стала образцом применения технологий в нишевых областях.

Эта реставрация включала два типичных типа культурных реликвий: Во-первых, бронзовая лампа-феникс династии Западная Хань, пролежавшая под землей более двух тысяч лет, имела многочисленные мелкие трещины размером от 0,1 до 0,3 мм. В некоторых местах бронзовый корпус и слой ржавчины отслоились. Традиционное отверждение эпоксидной смолой требует нагрева до высокой температуры, что может легко привести к отслоению украшений. Во-вторых, редкая книга династии Мин, бумага которой стала волокнистой из-за заражения насекомыми, при этом прочность волокон снизилась всего до 30% от первоначальной бумаги. Традиционное укрепление пастой могло легко вызвать водяные пятна и требовало периода сушки до 72 часов, что ставило под угрозу сохранность реликвии. «Термическая чувствительность бронзы и хрупкость древних книг создали дилемму «укрепление неизбежно приводит к повреждению» в реставрационных работах», — сказал Ли, реставратор Института защиты культурных реликвий. Он добавил, что срочно необходима технология отверждения «без нагрева, без остатков и с точным контролем», чтобы разорвать этот тупик.

Чтобы удовлетворить конкретные потребности реставрации культурных реликвий, производители УФ-светодиодов разработали индивидуальные решения с основными прорывами в трех ключевых областях: конструкция источника света, совместимость клея и управление операциями.

Используя регулируемый холодный источник света с двойным диапазоном 365 нм/395 нм и применяя подложку из керамики из нитрида алюминия и структуру распределения тепла, повышение температуры в облучаемой области поддерживается ниже 5℃, полностью исключая повреждение культурных реликвий тепловым излучением. Плотность мощности плавно регулируется в диапазоне от 5 до 500 мВт/см², а в сочетании с группой оптических линз диаметр пятна точно контролируется в диапазоне от 0,5 до 10 мм, что позволяет выполнять точный ремонт мелких трещин в бронзовых артефактах, а также покрытие определенных областей укрепления в древних книгах.

По заказу была разработана УФ-отверждаемая клеевая композиция для культурных реликвий в сотрудничестве с компаниями, производящими клеи: Для бронзы показатель преломления клея соответствует слою коррозии бронзы (1,52-1,55), достигая прочности отверждения 25 МПа и позволяя обратимое растворение специальным растворителем, что соответствует требованиям обратимой реставрации; для древних книг используется наноцеллюлозно-модифицированный УФ-клей с вязкостью всего 5 мПа·с и контролируемой глубиной проникновения в пределах 0,01 мм. После отверждения он образует «сетевую перекрестную связь» с волокнами бумаги и является полностью прозрачным без флуоресцентных остатков.

Оснащенная модулем микроскопической визуализации и лазерного позиционирования, система позволяет увеличивать область реставрации в 200 раз для наблюдения в реальном времени. Параметры отверждения предварительно устанавливаются через сенсорный экран — для ремонта трещин в бронзе используется режим «длина волны 365 нм + мощность 100 мВт/см² + отверждение в течение 2 секунд», а для укрепления древних книг используется режим «длина волны 395 нм + мощность 50 мВт/см² +

Предварительная обработка: Поверхность трещины была очищена смесью этанола для удаления рыхлой ржавчины и загрязнений. Глубина трещины была подтверждена неразрушающим контролем (максимум 1,2 мм).

Впрыск клея и отверждение: Индивидуальный УФ-клей впрыскивался в трещину с помощью микрошприца. УФ-светодиодное пятно выравнивалось с областью впрыска с помощью лазерного позиционирования, и отверждение начиналось в соответствии с заданными параметрами. Клей затвердел в течение 2 секунд, и во время процесса с использованием микроскопической системы не наблюдалось перелива клея.

Последующая обработка: Поверхность отвержденного клеевого слоя была отполирована мелкой наждачной бумагой. В сочетании с традиционными методами антиквариата цвет и текстура отремонтированной области были полностью согласованы с оригинальным артефактом. Рентгеновская флуоресцентная спектроскопия не показала аномальных химических остатков.

Укрепление волокон: Древняя книга была положена ровно на бескислотный верстак. Наноцеллюлозный УФ-клей равномерно распылялся на хлопьевидную область с помощью распылителя, при этом объем одного распыления контролировался на уровне 0,1 мл/см².

Точное отверждение: Источник УФ-светодиодного света был отрегулирован на расстоянии 10 см от бумаги. Для завершения локального укрепления в течение 1 секунды использовался режим «сканирующего отверждения» (скорость перемещения 5 мм/с). После отверждения излишки клея немедленно впитывались бескислотной абсорбирующей бумагой.

Испытания производительности: Прочность волокон упрочненной бумаги увеличилась до 85% от прочности исходной бумаги. После испытаний на устойчивость к старению (имитация 50 лет естественной среды) не было хрупкости или обесцвечивания, а клеевой слой не вызывал просачивания чернил в древней книге.

Реставрация культурных реликвий, нишевое применение УФ-светодиодов, доказала «гибкую адаптируемость» технологии благодаря ее успешному внедрению. Точно контролируя длину волны, плавно регулируя мощность и совместно разрабатывая материалы, УФ-светодиоды могут преодолеть ограничения традиционных процессов и добиться инновационных применений в специализированных областях с чрезвычайно высокими требованиями к точности и безопасности. Как заявил директор Института защиты культурных реликвий: «Этот «холодный свет» не только устраняет физические повреждения культурных реликвий, но и обеспечивает новый технологический путь для сохранения традиционного культурного наследия».