Новости химической науки > Нанохимики обратили внимание на древнеегипетский краситель

Для отделки стен и окрашивания керамических изделий древние египтяне использовали медьсодержащий синий пигмент. Исследователи обнаружили, что этот пигмент легко образует наночешуйки, которые излучают в ближнем ИК-спектре. Как утверждают исследователи, это свойство может найти применение в медицинской диагностике или изготовления документов, защищенных от подделки.

Тина Салгуеро (Tina Salguero), специалист по неорганической химии из Университета Джорджии (Афины) изучает материалы со слоистым строением. Исследователи расщепляют такие материалы на отдельные наночешуйки, обладающие практически полезными свойствами - например, способностью запасать электрический заряд или проводить электричество.

Ваза, изготовленная примерно в 1300 до н.э. покрыта слоем пигмента, который называют 'египетская синь'. (Рисунок из J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja310587c)

Однажды после просмотра телепрограммы, Кристоферу Барретту, исследователю, работающему в группе Салгуэро, пришла в голову изучить еще ряд слоистых материалов - пигментов, использовавшихся художниками древнего мира. Салгуэро поощрила его исследовать эти пигменты, которые химики получили в качестве культурного наследия древних мастеров.

Один из таких пигментов - египетская синь. Он представляет собой смесь тетрасиликата кальция меди (CaCuSi₄O₁₀) с вкраплениями диоксида кремния. Археолог Марка Аббе заявляет, что египетская синь представляет собой самый древний из известных комплексных пигментов. С начала третьего тысячелетия до н.э. люди из Египта, Греции и Месопотамии использовали египетскую синь для замены ляпис-лазури. Недавно исследователи обнаружили, что при облучении видимым светом египетская синь излучает в близком инфракрасном диапазоне, при этом ни один из античных материалов не отличается такой сильной люминесценцией.

По словам Салгуэро, в ИК-спектре испускает небольшое количество материалов. Исследователь решила проверить, можно ли разделить египетскую синь на светоизлучающие наночешуйки; Салгуэро надеялась, что если старый-старый пигмент можно было бы расщепить на наноструктуры, в современном мире для него можно было бы найти немало интересных приложений.

Исследователи отмечают, что для того пигмента, который тысячелетиями оставался стабильным на поверхности древних артефактов, египетская синь расщеплялась на наночешуйки на удивление легко - все, что для этого требовалось - перемешивание материала в горячей воде в течение нескольких дней. С помощью атомно-силовой микроскопии исследователи обнаружили, что однослойные чешуйки расшелушенного материала отличаются толщиной около 1.2 нм. Затем исследователи подтвердили, что при облучении видимым светом наночешуйки CaCuSi₄O₁₀ излучают в ближнем ИК.

С помощью струйного принтера исследователям удалось легко нанести наночешуйки материала на поверхности. Салгуэро отмечает, что в результате, пигмент может использоваться для печати защищенных от подделки документов. Также благодаря способности ближнего ИК легко проникать через биологические ткани, наночешуйки египетской сини могут найти применение в медицинской диагностике и биологических исследованиях.

Источник: J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja310587c

метки статьи: #аналитическая химия, #нанотехнологии, #неорганическая химия, #химическая археология