(记者 董芳) 基于对云冈石窟风化情况调研的数据,大同大学微结构电磁功能材料省市共建山西省重点实验室运用在国内处于领先地位的无损检测方法和新能源材料,开展云冈石窟延缓和防治风化治理工作。
作为世界物质文化遗产的云冈石窟,历经1600余年的自然和人为的不良作用及环境有害因素的侵蚀,产生了严重的风化破坏,直接危及这一优秀文化遗产的生存寿命和艺术观赏价值,以及与之相辅相存的社会经济效益。作为以石雕为主的大型石质文物而言,石雕表面的风化程度是反映其保存状况的一个重要指标,是文物修复前需要了解的一个重要参数。大同大学微结构电磁功能材料省市共建山西省重点实验室与云冈石窟研究院合作,致力于在“不改变文物原状”“过程可逆性”“与环境统一”“预防永远优于弥补”等实施文物保护原则的前提下,研究有效且实用的防风化结构。
“基于对云冈石窟风化情况调研的数据,结合风化物的超声波速数据、太赫兹时域光谱数据,并利用支持向量机方法,我们建立了针对云冈石窟风化等级及空鼓病害等的支持向量机回归预测模型,为开展云冈石窟延缓和防治风化治理工作提供了一种既高效又节约的新检测手段。其中,利用太赫兹光谱技术对文物的无损检测在国内处于领先地位,在石质文物的风化程度分析、风化病害的无损检测等方面将有广阔的应用前景。”据该实验室副主任董丽娟介绍,太赫兹是波动频率单位之一,它的频率很高,其空间分辨率也很高。其脉冲很短(皮秒量级),所以具有很高的时间分辨率,是一种新的、有很多独特优点的辐射源。支持向量机回归预测模型仅需通过将石雕风化物的太赫兹光谱数据输入已建好的回归模型中,便可用来预测对应区域石质文物的风化程度,其相对误差小于1.88%。
目前,实验室利用太赫兹光谱、红外光谱和超声波等物理手段对云冈石窟石雕风化进行无损检测分析,并建立了石雕风化数据库。最近,针对云冈石窟风化的主要根源,研究人员又提出了一种新的与露天石质文物非直接接触的风化防护方法,即利用相变材料相变潜热大和稳定性高的特点,将其封装入阵列金属圆柱细管并用玻璃固定加工成可调控温度的相变材料门窗单元后,与文物保护界认可的能隔绝雨雪的保护性窟檐相结合,或直接拼接多个单元构成防护屏障来防治风化。在国内外文物保护界,将相变材料用于文物防护结构的研究尙属首次尝试,是最先进的方法,眼下正在积极推进科研成果转化。
据了解,大同大学微结构电磁功能材料省市共建山西省重点实验室依托于凝聚态物理省重点建设学科建设,学科基地是大同大学固体物理研究所。实验室致力于理论与实验研究的相互结合,形成多点前瞻性优势和技术特色支撑。以发光材料、石质文物保护材料等新能源材料为主要研究目标,以微结构材料制备为主要手段,为大同市新能源材料应用的一些关键技术问题提供解决方案和途径。近5年,团队成员先后主持国家自然科学基金项目9项,省部级项目20项,科研经费达到900万元,并与多家企业建立了产学研合作。
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