Posted in: Kultur, Physik, Technik 4. Februar 2008 20:19 Weiter lesen →

„T-Strahlen“ finden verborgene Kunst

Foto zeigt ein in gold-braunen Farbtönen gehaltenes Wandgemälde unter einer stellenweise entfernten weißen Putzschicht; schemenhaft ist das Gesicht eines Menschen zu erkennenStrahlung in einem bislang kaum genutzten Bereich des Spektrums könnte Kunsthistorikern gleichsam die Augen öffnen. Das zeigen Versuche amerikanischer und französischer Forscher. Mit Hilfe von Terahertz-Strahlung lassen sich demnach Zeichnungen und Malereien sichtbar machen, selbst wenn diese unter mehreren Schichten Farbe und Putz verborgen sind.

In alten Kirchen findet sich unter dickem Putz so mancher Kunstschatz. Foto: University of Michigan, Ann Arbor

Alte Fresken und Wandmalereien seien mit der Substanz eines Gebäudes förmlich verschmolzen, erklärt John Whitaker von der University of Michigan in Ann Arbor. Die ideale Methode zu ihrer Untersuchung sei daher zerstörungsfrei, nichtinvasiv, präzise und vor Ort anwendbar. „Wir glauben, dass unsere neue Technik all diese Forderungen erfüllen kann“, so der Physiker.

Whitaker, seine Studentin Bianca Jackson und weitere Kollegen nutzten für ihre Untersuchungen das elektromagnetische Gegenstück zum Ultraschall. Statt Schallwellen schickten sie Terahertz-Strahlung durch 4 Millimeter dicken Putz, unter dem die bunt eingefärbte Zeichnung eines Schmetterlings lag. Indem sie die an den verschiedenen Schichten reflektierte Strahlung und deren Frequenzverschiebung registrierte, konnte die Gruppe nicht nur das Bild samt der verschiedenen Farben nachweisen, sondern auch die Entwurfsskizze in Graphit.

Terahertz-Strahlung liegt im elektromagnetischen Spektrum zwischen Infrarot und Mikrowellen und damit – technisch gesehen – im Bereich zwischen Lasern und elektronischen Schwingkreisen. Sowohl Materialforscher als auch Mediziner setzen große Hoffnungen in die schonenden „T-Strahlen“. Deren Erzeugung ist allerdings auch heute noch relativ aufwändig. In diesem Fall bestrahlten die Forscher eine Antenne aus Halbleitermaterialien mit extrem kurzen und rasch aufeinander folgenden Laserpulsen, um sie zur Aussendung von Terahertz-Strahlung anzuregen.

Kunsthistoriker und Restauratoren nutzen bereits Infrarot- und Röntgenstrahlung, um Zeichnungen unter Putz, mehrfach übermalte Details in Gemälden oder alte Wasserzeichen aufzuspüren. Terahertz-Strahlung könne dieses Instrumentarium deutlich erweitern, da sie viele Materialien auf schonende Weise durchdringe, erläutert Whitakers Kollege Gérard Mourou von der École Nationale Supérieure de Techniques Avancées in Paris. Gerade in Europa könnten sich mit diesem Werkzeug unzählige mittelalterliche Kunstschätze heben lassen.

Je nach den momentanen Machtverhältnissen, seien Wandgemälde im Mittelalter relativ häufig übermalt oder übertüncht worden, so Mourou. Allein unter den 100.000 Kirchen Frankreichs seien viele, für die es entsprechende Hinweise gebe. Und nicht zuletzt könne mit Hilfe der neuen Technik wohl auch das Rätsel um die „Schlacht von Anghiari“ gelöst werden – ein Wandgemälde Leonardo da Vincis, das unter einem anderen Gemälde im Palazzo Vecchio in Venedig vermutet wird.

Forschung: Jae Bianca Jackson und John F. Whitaker, Center for Ultrafast Optical Science, University of Michigan, Ann Arbor; Gérard Mourou, Laboratoire d’Optique Appliquée, ENSTA-École Polytechnique, Paris; und andere

Veröffentlichung Optics Communications, Vol. 281(4), pp 527-32, DOI 10.1016/j.optcom.2007.10.049

WWW:
Center for Ultrafast Optical Science, University of Michigan
Laboratoire d’Optique Appliquée, ENSTA Paris
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