فرمول گمشده آبی مصری: رمزگشایی از کهنترین رنگدانه مصنوعی جهان
گاهی وقتی آثار باستانی خاکگرفته در موزهها یا ویرانههای در حال فروپاشی در خیابانها را میبینیم، بهراحتی فراموش میکنیم که این اشیاء روزگاری نو و درخشان بودهاند. مجسمههای یونان باستان کامل بودند و با رنگهای تند و شاد نقاشی شده بودند؛ «پمپئی» شهری پرجنبوجوش و پر از فعالیت بود. در مصر، هرم «جیزه» در آفتاب میدرخشید و برق میزد و و نقاشیهای دیواری، جواهرات، آثار هنری و چیزهای دیگر با رنگ آبی زنده و پررنگ، جلوهگری میکردند.
مانند سیمان رومی، ترکیب «آبی مصری» در گذر زمان تا حدی به فراموشی سپرده شده است. این رنگ فراموششده، کهنترین رنگدانهی مصنوعی شناختهشده در جهان است که قدمت استفاده از آن به ۵۰۰۰ سال پیش بازمیگردد. اما اکنون، به لطف پروژهای جدید از سوی پژوهشگران دانشگاه ایالتی واشنگتن، مؤسسه «اسمیتسونین» و موزه «تاریخ طبیعی کارنگی» در پیتسبرگ، ممکن است دستور ساخت آن را در اختیار داشته باشیم.
در واقع، بهطور دقیقتر، ما ۱۲ دستور متفاوت داریم که هرکدام نسبت به دیگری تغییرات اندکی یافتهاند تا نحوه ساخت این رنگدانه در دوران باستان را بهتر درک کنیم.
فرمول آبی مصری برای قرنها بهطرزی وسوسهانگیز، خارج از دسترس مانده بود
پژوهشگران در مقاله خود مینویسند: «یافتههای ما تلاشهای علمی، باستانشناختی و تاریخی پیشین برای درک کاربردها و ویژگیهای شیمیایی آبی مصری را غنیتر میسازد و همچنین متغیرهای فناورانهای را که هنرمندان باستان برای ساخت این رنگ مصنوعی چندجزئی باید کنترل میکردند، بهتر مشخص میکند.»
درست مانند فرمول افسانهای نوشابهی «کوکاکولا»، فرمول آبی مصری برای قرنها بهطرزی وسوسهانگیز، خارج از دسترس مانده بود. مواد اولیهاش را تقریباً میتوان حدس زد: ترکیبی از نوعی منبع مس، کلسیم کربنات، ماسهی کوارتز و یک ماده قلیایی. اما اینکه این اجزا دقیقاً به چه نسبتی با هم ترکیب یا چگونه با هم مخلوط و تصفیه میشدند، همچنان در هالهای از ابهام باقی مانده بود.
و این واقعاً جای تأسف دارد، چرا که آبی مصری میتواند کاربردهای بسیار جالبی در دنیای امروز داشته باشد. این رنگ باستانی نور مرئی را جذب میکند و تقریباً دو برابر آن را در طول موج فروسرخ نزدیک بازتاب میدهد که آن را به مادهای ارزشمند در بهرهوری انرژی و حوزههایی چون تحلیلهای زیستپزشکی، مخابرات و تشخیص جرم و امنیت تبدیل میکند. حتی ممکن است در تحقق رؤیای ابررساناهای دمای بالا نیز نقش داشته باشد.
اما هدف تیم پژوهشی از بازسازی رنگدانه مصری، هیچکدام از اینها نبود. «جان مککلوی»، نویسندهی اول مقاله و مدیر دانشکده مهندسی مکانیک و مواد در دانشگاه ایالتی واشنگتن، در بیانیهای اذعان میکند: «در ابتدا صرفاً کاری بود که انجامش برایمان جالب بود، چون از ما خواسته بودند موادی را برای نمایش در موزه تولید کنیم. اما مشخص شد که علاقه زیادی به این ماده وجود دارد.»
خب، وقتی قرار است رنگدانهای را که تقریباً به قدمت تاریخ مکتوب بشر است، مهندسی معکوس کنید، از کجا باید شروع کرد؟ پاسخ، همانطور که انتظار میرود، ساده است: مواد اولیهی مناسب را در ظرفی میریزید، آنها را میپزید و میبینید نتیجه چه میشود.
در مقاله آمده است: «ما رنگدانههای آبی مصری را در محیط آزمایشگاهی سنتز کردیم و منبع مس (مانند اکسید مس، آزوریت یا مالاکیت) را با یا بدون افزودن روانساز Na₂CO₃ تغییر دادیم. سپس این مواد را بهطور گسترده از نظر ترکیب شیمیایی، ساختار فازی و ریزساختار بررسی کردیم.»
تیم پژوهشی پس از مرحلهی ترکیب، حرارتدهی و خنکسازی (همه در چارچوب فناوریهای در دسترس هنرمندان باستان)، از فناوریهای مدرن بهره گرفت و رنگدانههای تولیدی خود را با نمونههای اصیل باستانی مقایسه کرد. محققان برای این کار از روشهایی استفاده کردند که پیشتر در این نوع تحقیقات بهکار نرفته بود و درنهایت نتیجه تا حدی آنها را شگفتزده کرد.
از نظر ترکیب شیمیایی و ساختاری، فقط بخشی از مواد داخل رنگدانه واقعاً مسئول تولید رنگ آبی هستند
نتایج نشان داد که آبی مصری، آنطورها هم که فکر میکردیم «آبی» نیست! دستکم از لحاظ ترکیب آن. تیم پژوهش دریافت که برای رسیدن به آبیترین طیف این رنگ، تنها حدود ۵۰ درصد از اجزای تشکیلدهنده نیاز به رنگ آبی دارند. باقی ترکیب به خودتان بستگی دارد. به گفتهی مککلوی: «اینکه باقی مواد چه چیزی باشند، اصلاً مهم نیست و این برای ما واقعاً شگفتانگیز بود. هر ذرهی رنگدانه حاوی ترکیبات مختلفی است که به هیچوجه یکنواخت نیست.»
مککلوی افزود: «ما امیدواریم این پژوهش نمونهای خوب باشد از اینکه علم چگونه میتواند در درک گذشتهی انسانی ما نقش ایفا کند. هدف از پژوهشمان تأکید بر این موضوع است که علم مدرن چگونه میتواند داستانهای پنهان در اشیاء مصر باستان را آشکار کند.»
مطالعه در نشریهی NPJ Heritage Science منتشر شده است.