Хабрахабр

[Перевод] Культурные ценности, сделанные из пластика, начинают распадаться

Музейные хранители торопятся придумать, как сохранить современные произведения искусства и исторические объекты, разваливающиеся на куски


Доктор Одиль Мэдден из Института сохранения Гетти в Лос-Анджелесе держит кусок деградирующего пластика, используемого в исследованиях новых методов хранения

Это чудо инженерной мысли сделано из 21 слоя различных видов пластика – нейлона, неопрена, майлара, полиэтилентерефталата, каптона и тефлона. Хранители скафандра Нила Армстронга в Национальном воздушно-космическом музее знали, что это случится.

Хотя он невидим и находится под другими слоями, он, как предполагали хранители, должен затвердеть и с возрастом стать ломким, из-за чего костюм должен приобрести твёрдость доски. Резиновый слой неопрена представляет собой самую большую проблему. Большая часть людей хочет, чтобы этот пластик исчез. В январе 2006 года скафандр сняли с витрины и поместили в хранилище, чтобы остановить деградацию.
Из примерно 8300 миллионов тонн произведённого на сегодняшний день пластика, около 60% плавают в океане или лежат в кучах мусора. Но в музеях, где объекты должны храниться вечно, пластик не выдерживает испытание временем.


Скафандры в Национальном воздушно-космическом музее, которые Нил Армстронг и Базз Олдрин носили на Луне.

Деградацию скафандра Армстронга задержали. «Прямо сердце разрывается», — сказал Малькольм Коллум, главный хранитель музея. Но в других скафандрах, принадлежащих части истории астронавтики, неопрен уже стал настолько ломким, что распался на кусочки внутри слоёв, и их шум болезненно напоминает об отказе материала.

Время не щадит и искусство, как продемонстрировала Джорджина Рейнер, учёный, специалист по сохранению из Гарвардских музеев искусств, на встрече Американского химического сообщества в Бостоне в августе 2018.

Белки яиц желтеют, а банан полностью сдулся. «Ложный выбор еды» Класа Олденбурга, деревянная коробочка, в которой лежат пластиковые муляжи еды, такой, как яйца и бекон, банан и овсяное печенье, судя по всему, гниёт.

Рейнер сказала в интервью: «Конец жизненного пути пластика наступает прямо сейчас». В музеях проблема становится всё более очевидной.

«Пластик меня очень раздражает», — сказал Коллум. Из всех материалов пластик хуже других поддаётся сохранению. Из-за непредсказуемости материала и огромного разнообразия видов деградации, сказал он, «мир пластика совершенно другой».

«По сравнению с другими материалами, история этого у нас слишком короткая, чтобы можно было понять, как долго он может храниться», — сказал Хью Шоки, ведущий хранитель в Музее искусств Сент-Луиса.

Но за такое короткое время он стал доминирующим среди используемых нами материалов. Металл, камень, керамика и бумага живут несколько тысяч лет, а пластик существует едва ли более 150. Также пластик всё чаще стал встречаться в произведениях искусства и артефактах, выбранных для сохранения.

Там есть искусство: акриловые картины, параболические линзы из полиэстера с зеркальной поверхностью, скульптура женщины среднего возраста, приготовившейся к поеданию пломбира с банановыми кусочками, сделанная из стекловолокна. Это становится ясно после прогулки по различным музеям Смитсоновского института.

Там есть триумфы человеческого гения: первое искусственное сердце, пластинка Эллы Фитцджеральд, компьютер Apple I, устройство D-Tag, помогшее исследователям отслеживать и спасать вымирающих южных китов.

Там есть и повседневные объекты, описывающие жизнь человека: электрическая открывашка для консервов, дисковый телефон марки «Розовая принцесса», пластиковые контейнеры, 48 крышек для кофейных стаканов (все разные внешне).

Но материальная сторона дела удержания этого момента во времени очень сложна», — сказала Одиль Мэдден, специалист по сохранению пластика из Института сохранения Гетти в Лос-Анджелесе. «Подобные объекты есть в коллекции любого музея, особенно исторические объекты – они возвращают вас в прошлое.

Справа – скульптура Дьюэйн Хэнсон «Женщина за едой» от 1971 года, в которой использовалось несколько видов пластика.
Слева – первое полностью искусственное сердце, имплантированное в тело человека в 1969 году.


Доктор Мэдден вытягивает нить ацетата целлюлозы из экструдера

Доктор Мэдден руководит небольшой инициативной группой учёных по исследованию современного искусства (Modern and Contemporary Art Research Initiative, сокращённо ModCon), работающей над тем, чтобы помочь пластику сохраниться в веках.

Первым шагом для хранителей и других людей будет определить, что же такое пластик.

«Мы используем это слово как нечто единое, хотя на самом деле пластиковыми бывают сотни и тысячи различных вещей», — сказал Грегори Бэйли, хранитель Смитсонианского Американского музея искусства.

Часто пластик представляет собой смесь полимеров – крупных молекул, имеющих вид длинных цепочек – и добавок, состоящих из небольших молекул. Пластиком просто называют нечто, что поддаётся формовке. Самые первые пластики делались из изменённых природных полимеров вроде целлюлозы, но большая часть современного пластика основана на синтетических полимерах, служащих гораздо дольше.

пластификаторы, улучшающие гибкость, или наполнители, усиливающие материал. Добавками могут быть т.н.

– В результате получается огромное количество возможностей для состава пластика». «Есть вещества, придающие непрозрачность, красители и иногда даже блеск, — сказала Мэдден.

Однажды днём Анна Лагэна, хранитель, копалась в ведре, полном пластиковых объектов, некоторые из которых были тусклыми, некоторые – разбитыми на кусочки. Институт Гетти стоит на холме, поэтому в ясный день с него видно Тихий океан.

«Вот в этом весь драматизм ситуации», — сказала она. Объекты принадлежали к опорной коллекции, используемой при исследованиях передовых методов консервации пластика.

На концах обломков пластиковая ручка оставалась прозрачной, хотя и пожелтевшей. Она достала зубную щётку, расколовшуюся пополам. Близ разлома щётка была непрозрачной, будто бы внутри ручки расцвело облако белых цветов.

Мэдден поместила сломанную щётку под микроскоп.

«Если появляется запах, похож ли он на хвойный? «Наша область началась с рудиментарных физических проверок, типа теста с раскалённой иглой», которую они помещают на поверхность, чтобы посмотреть, расплавится ли пластик, сказала она. Похож ли он на горелые волосы?»


Зубная щётка из опорной коллекции института

Сегодня специалисты по сохранению используют передовые аналитические технологии, такие, как микроскопия и спектроскопия, для идентификации материалов.

Лагэна и Мэдден мгновенно определили, что этот пластик сделан из нитроцеллюлозы, старого материала, который часто использовали на производстве фото- и киноплёнок. Под микроскопом белые облачка на ручке щётки превращаются в запутанную систему разломов, от которых отходят другие разломы.

«Никакой другой пластик не даёт таких изломов такой формы», — сказала Лагэна. Хранители видели повреждения такого рода уже много раз.

«Мы много времени тратим на изучение истории и производства этих вещей, — сказала Мэдден. Научный анализ обычно подкрепляется архивными исследованиями. – Если мы найдём кубик Lego, сделанный до 1960, то я буду ожидать, что он будет состоять из ацетилцеллюлозы, а не из ABS».

В случае объектов, по которым нет информации, хорошим вариантом будет начать со спектроскопии, анализа взаимодействия молекул со светом.

Последний просвечивает материалы инфракрасным светом, объясняет Майкл Дутре, учёный из ModCon. Мэдден вынесли вазу в белую и зелёную полоски, и небольшой красный прибор.

Изучая эти движения, записанные на графике, учёные могут определить тип связей и попытаться сделать вывод о молекулах. Поглощая инфракрасный свет, связи между различными атомами внутри молекул будут гнуться и растягиваться определённым образом, таким же отличительным, как движения определённого танца.

«Мне кажется, это полиэтилен или полипропилен», — говорит Лагэна, и её догадка основана на тактильных ощущениях от вазы и её запаха. Лагэна держит вазу неподвижно, пока Мэдден прикасается к ней кончиком спектрометра.


Мэдден, справа, с Мелиссой Дэвид, интерном, используют инфракрасную спектроскопию, чтобы проникать в материалы и лучше понимать их состав

Справа – пластиковые кубики, используемые для замены утерянных фрагментов, отломанных уголков и недостающих частей с использованием 3D-принтера.
Слева Майкл Дутре экспериментирует с выдавливанием ацетилцеллюлозы.

Лагэна была права – график показывает лишь простейшие связи между атомами углерода и между углеродом и водородом. Дутре запустил на компьютере процедуру анализа, и на экране появился график.

«Отсутствие определённых особенностей говорит о том, что это полиэтилен», — сказал Дутре.

Мэдден достаёт то, что раньше было пудреницей, но теперь её крышка очень сильно искажена, треснула и покрыта слоем белого порошка.

Без пластификатора коробочка стала хрупкой, съёжилась, и, наконец, треснула вдоль боков. «Пластик потерял определённый процент массы», — сказала она, из-за того, что пластификатор вышел на поверхность и принял вид белого порошка. Ссыхание и просачивание добавок – два наиболее распространённых направления деградации пластика.

В хранилище Смитсоновского института кураторы обнаружили, что на левой части туловища скафандра Армстронга появилось коричневое пятно – это пластификатор вышел из воздуховодов, сделанных из поливинилхлорида.

Это происходит оттого, что молекулы в пластиках выстраиваются не самым эффективным образом, говорит Джейн Липсон, специалист по физической химии из Дартмутского колледжа.

Со временем крупные полимерные молекулы медленно организуются и упаковываются более эффективно, что невооружённым глазом воспринимается как сжатие. Они похожи на замороженные дезорганизованные жидкости, в которых встречается множество промежутков случайного размера между молекулами.

При разогреве пластик деградирует быстрее, поскольку у молекул появляется больше энергии для движения. Любые добавки, состоящие из мелких молекул, просачиваются через промежутки, пока не достигают поверхности, превращаясь во что-то вроде липкой жидкости или белого порошка. «Они, по сути, находят способ перейти в более стабильное состояние», — сказала Липсон.

«Большая часть процесса консервации заключается в обслуживании хранилища или витрины, помогающем замедлять распад, насколько это возможно», — сказал Бэйли из Смитсоновского музея Американского искусства. Хранители часто пытаются найти наилучшие условия для поддержки артефактов.

Для сохранения пластиковых произведений искусства также может потребоваться поддержка низкой температуры и постоянной влажности, что уменьшает миграцию пластификатора, или обеспечение бескислородной атмосферы для предотвращения окисления. В комплекс мер могут входить фильтрация ультрафиолета, уменьшающая случайные повреждения молекулярных связей пластика, что музею с большим количеством окон сделать нелегко.

Хранители надеются, что витрина будет закончена к следующему году, когда прилунению исполнится 50 лет. Коллам с командой создают особую витрину для скафандра Армстронга с тщательно подобранными условиями: 17 ºC, влажность 30%, и удаляющие загрязнители фильтры.

К примеру, задача очистки пластификатора с поверхности, кажется довольно простой, но очистка побуждает выход ещё большего количества пластификатора, что, в принципе, ускоряет деградацию. Даже такое безобидное действие, как очистка объекта для выставки, может стать сложным процессом.

– Но как только равновесие нарушено, может произойти катастрофа». «Пластификатор просто пытается найти равновесное состояние между наружной и внутренней сторонами пластика, — сказал Шоки.


При наблюдении через поляризационный фильтр на пластиковой тарелке видно следы повреждения материала, расходящиеся от центра, что позволяет понять, как именно этот состав деградировал со временем.

В качестве альтернативы Шоки впервые применил технологию, по которой крохотные микрокристаллы сухого льда, снега из двуокиси углерода, направляются в виде струй на поверхность пластика, собирая с неё пыль и другие загрязнители. Обычное протирание от пыли может поцарапать мягкую поверхность пластика, испортив чистую и блестящую полировку.

Даже если мы откажемся от пластика, сказал Шоки, «я считаю, что существует необходимость сохранить эту память в человеческой культуре». Несмотря на свою дурную славу как основного загрязнителя планеты, у пластика есть много чего важного для рассказа.

«Мы сумели почти истребить определённый вид черепах, — сказал Шоки, — но потом смогли перейти от природного материала к альтернативе». Он вспомнил историю про черепаховый панцирь и его пластикового двойника, ацетилцеллюлозу.

По большей части это оттого, что пластик получается дешёвым и универсальным, лёгким и прочным. «Тому, что мы используем их вместо традиционных материалов, есть свои причины», — сказала Джанет Гарсия, специалист по химии полимеров из IBM.

Протезы заменяют отказывающие части тела. Пластиковые бутылки помогают перевозить воду в удалённые места, лёгкие композитные вещества помогают экономить энергию в автомобилях и самолётах, одноразовые шприцы и мешки для крови помогают продлевать жизнь.

Не говоря уже об отправке людей в космос. «Частично благодаря пластику мы можем переживать свои тела», — говорит Мэдден.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть