Kính hiển vi tia X tiết lộ tài nghệ của thợ nhuộm vải Siberie thời kỳ đồ sắt
Tấm thảm Pazyryk là thảm dệt bằng tay cổ nhất thế giới và hiện được bảo quản tại Bảo tàng quốc gia Hermitage tại St. Petersburg, Nga. Được dệt từ len ở thời điểm khoảng 400 năm trước công nguyên, tấm thảm này là một trong những cổ vật thú vị nhất về tài nghệ người Trung Á ở thời kỳ đồ Sắt.
Kể từ khi các nhà khảo cổ học người Nga khám phá ra tấm thảm vào năm 1947 trong một hầm mộ tiền sử trong dãy núi Altai, các chuyên gia về kỹ thuật dệt truyền thống đã thắc mắc về các màu đỏ, vàng và xanh lam rực rỡ của tấm thảm, vốn được bảo quản với những điều kiện khắc nghiệt trong gần 2.500 năm.
Các sợi đỏ dưới kính hiển vi
Các sợi lấy từ tấm thảm Pazyryk được nhúng vào nhựa epoxy (trái) còn bên cạnh là mẫu chuẩn mà các nhà nghiên cứu đã cho lên men và tự nhuộm để so sánh. Nguồn: FAU / Dr. Andreas Späth
Giáo sư Karl Meßlinger của Viện nghiên cứu vật lý và sinh lý bệnh học tại trường đại học Erlangen-Nuremberg (FAU), và chuyên gia về kính hiển vi tia X là tiến sĩ Andreas Späth, giáo sư Rainer Fink của FAU đã làm sáng tỏ một vài vấn đề trong đó. Cùng hợp tác nghiên cứu với nhau, họ đi đến một ý tưởng hình ảnh phân bố màu sắc khắp bề mặt tấm thảm của từng sợi len bằng kính hiển vi huỳnh quang tia X có độ phân giải cao (μ-XRF). Tiến sĩ Späth và giáo sư Fink thực hiện thí nghiệm bằng kính hiển vi tia X PHOENIX tại Viện nghiên cứu Paul Scherrer ở Villigen, Thụy Sĩ. Với độ phân giải có kích thước từ ba đến bốn micro mét, kính hiển vi đem lại những bức ảnh có đủ độ phân giải về mặt không gian và độ nhạy cao với các nguyên tố hóa học đặc trưng.
Nghiên cứu này tập trung chủ yếu vào các sợi len màu đỏ vì màu đỏ Thổ hay được sử dụng trong nhiều thế kỷ ở Trung Á và Viễn Đông để tạo ra sắc đỏ đặc trưng. Đỏ Thổ là một phức hợp hữu cơ kim loại được làm từ alizarin, vốn bắt nguồn từ rễ cây Rubia tinctorum họ Thiến thảo, và nhôm.
“Hình ảnh μ-XRF chứng tỏ sự phân bố đặc trưng của nhôm dọc theo mặt cắt của các sợi len lên men”, TS. Andreas Späth giải thích. “Chúng tôi tìm thấy mẫu hình tương tự từ thảm dệt tay này”. Đây là một ví dụ sớm nhất về kỹ thuật lên men len và đem lại một cái nhìn sâu hơn vào kỹ thuật phát triển ở mức cao của những người thợ dệt vải và những người phụ nữ thời kỳ đồ Sắt. Các kết quả cũng cho thấy tiềm năng lớn của kính hiển vi tia X đối với việc phân tích câc mẫu vải khai quật được từ những địa điểm khảo cổ. Cho đến hiện nay thì nghiên cứu trong lĩnh vực này thường sử dụng kính hiển vi điện tử quét (SEM).
Len lên men không bị phai màu
Việc lên men len từ lông cừu trước đây là làm tăng độ sáng và độ bền cho màu sắc. Có thể nhận ngay ra len được lên men bằng vị trí nổi lên của các lớp cutin dọc theo sợi hoặc bằng sự phân bố đặc trưng của các màu suốt mặt cắt của các sợi. Nguồn: FAU/Dr. Andreas Späth
Giáo sư Karl Meßlinger nhận được một mẫu gồm một vài nút thắt từ tấm thảm Pazyryk vào thời điểm 30 năm trước (năm 1991) để phân tích với một kính hiển vi điện tử quét. Cùng với tiến sĩ Manfred Bieber, một chuyên gia về các kỹ thuật dệt nhuộm phương Đông, ông đã từng khám phá ra hinh ảnh SEM có thể nhận diện được các sợi len đã được xử lý bằng một kỹ thuật nhuộm đặc biệt trên cơ sở lên men len trước đó. Quá trình lên men này làm tăng lên độ khuếch tán của các màu về phía lõi của các sợi len, qua đó khiến các màu sắc bền hơn và sáng hơn một cách đáng kể.
Giáo sư Meßlinger và tiến sĩ Bieber đã có thể truy dấu nguồn gốc của kỹ thuật nhuộm truyền thống này từ thế kỷ 17. Tuy nhiên, họ phát hiện ra là càng sử dụng nhiều vải dệt đã qua xử lý hoặc càng bị phơi lộ trước nhiều phần tử, các lớp cutin còn lại càng ít. Phần lớn các lớp cutin của tấm thảm Pazyryk nổi tiếng cũng đã bị mất đi. Để chứng minh hiệu quả của việc lên men, các nhà nghiên cứu đã so sánh các hình ảnh huỳnh quang của mẫu len từ thảm Pazyryk với những mẫu của len mà họ cho lên men và nhuộm.
Có thể được nhận biết được len lên men bằng hình ảnh SEM bởi đặc điểm các vị trí nhô lên của các lớp ngoài cùng của cutin. “Những thợ dệt thủ công truyền thống ở Tiểu Á thường quen với một kỹ thuật ít tốn kém nhưng đáng tin cậy”, Meßlinger nói. “Họ trải các len đã nhuộm lên một mặt phẳng có ánh nắng chiếu trực tiếp trong nhiều tuần, sau đó đặt nó vào một cái chuồng nuôi gia súc trước khi làm sạch nó dưới sông hoặc suối. Chỉ có len lên men mới giữ được màu sắc mà không bị phai màu”.
Thanh Phương tổng hợp
Nguồn: https://phys.org/news/2021-03-x-ray-microscopy-reveals-outstanding-craftsmanship.html
