Состояние сохранности пергамента обычно оценивается с помощью инвазивных, а иногда и разрушительных методов исследования. Ученые из Парижского университета Сакле, CNRS, Политехнической школы и французского министерства культуры разработали неразрушающую неинвазивную передовую оптическую методику визуализации для количественной оценки деградационного состояния пергамента.
Этот подход был проверен с использованием искусственных образцов, а затем применен к пергаментным рукописям 13-го века из знаменитой коллекции библиотеки Шартра. Работа опубликована в журнале «Наука продвигается вперед».
Известно, что в Средние века пергамент до появления бумаги использовался для письма. Его изготавливали из кожи животных, которая обрабатывалась, соскабливалась и сушилась. После процесса его производства основным оставшимся компонентом является коллаген, фибриллярный белок. Пергаменты невероятно чувствительны к теплу и воде, и их сочетание может привести к изменению многомасштабной структуры фибриллярного коллагена. Конечной стадией деградации коллагена является полная потеря фибриллярной организации, т. е. образование желатина, который может привести к тому, что пергамент станет прозрачным и жестким.
Ученым необходимо определять состояние сохранности пергамента с целью выбора оптимальной реставрационной обработки и условий сохранения. В настоящее время оценка деградации пергамента обычно включает отбор проб с помощью методов деструктивного исследования.
Сообщается, что нелинейно-оптическая микроскопия (НЛО) – это метод 3D-визуализации, который обеспечивает получение изображений с разрешением микрометра. Комбинируя сигналы генерации второй гармоники (СГГ), которые чувствительны к фибриллярному коллагену, с анализом поляризации состояния света, можно измерить степень выравнивания в фибриллярном коллагене, которая тесно связана с состоянием деградации.
Этот подход был протестирован на наборе современных пергаментов, которые были искусственно изменены тепловым воздействием для увеличения продолжительности, а затем подтверждены путем сравнения их с эталонной методикой для оценки состояния сохранности. Затем нелинейно-оптическая микроскопия была использована для анализа исторических пергаментных рукописей 13-го века, принадлежащих к знаменитой коллекции библиотеки Шартра. Некоторые из этих рукописей были уничтожены или повреждены в той или иной степени, когда город был сильно разбомблен в 1944 году.
Пергаменты подвергались воздействию огня и воды, которая использовалась пожарными для тушения пожара. В 2009 году некоторые из поврежденных документов были восстановлены с помощью увлажнения, чтобы выровнять пергаменты. Используя нелинейно – оптическую микроскопию, исследователи смогли составить карту состояния сохранности нескольких пергаментных рукописей и подтвердить отсутствие влияния процесса реставрации.
Эти результаты открывают новые возможности для анализа артефактов культурного наследия на основе коллагена, таких как пергаменты, кожа или образцы естественной истории, высушенные или сохраненные в жидкостях. В более общем плане этот метод нелинейной оптической микроскопии, который до сих пор остается относительно неизвестным в естественных науках, открывает новые возможности для использования в широком спектре областей.
