Phục hồi công thức làm mực in màu xanh thời Trung cổ
Giở lại những trang sách xuất bản trong thời kỳ Trung cổ, các nhà khoa học đã tìm cách tái tạo lại thứ mực in màu xanh tím có nguồn gốc từ cây cỏ, vốn đã bị khuất lấp theo thời gian.
Trong thời Trung cổ, màu xanh folium được dùng phổ biến để trang trí các cuốn sách.
Tại miền Nam Bồ Đào Nha, những lùm cây nhỏ lá màu bạc lấp lánh với những chùm quả xinh xinh lấm tấm trắng và xanh lá mọc khiêm tốn ở vệ đường hoặc rìa các đồng cỏ ít gây chú ý của mọi người. Tuy nhiên một nhóm các nhà khoa học ở ba trường Đại học lớn của Bồ Đào Nha là NOVA Lisbon, Porto và Aveiro lại để mắt đến cây Chrozophora tinctoria họ Đại kích này. Họ lấy quả của chúng và khuấy trộn lên, qua đó tạo ra một hỗn hợp methanol và nước để tạo ra màu xanh sẫm gần ngả sang tía. Nếu các nhà giả kim thuật thường có xu hướng giữ lấy bí mật công thức thì các nhà khoa học rốt cục công bố kết quả nghiên cứu với tựa đề “A 1000-year-old mystery solved: Unlocking the molecular structure for the medieval blue from Chrozophora tinctoria, also known as folium” (Giải quyết bí ẩn nghìn năm: Mở khóa cấu trúc phân tử của màu xanh lam Trung cổ từ Chrozophora tinctoria, hay còn gọi là folium) trên tạp chí Science Advances.
Học hỏi các nghệ nhân thời kỳ Trung cổ
Trở lại thời kỳ Trung cổ, màu xanh lam vẫn được biết đến tên gọi folium này được các nghệ nhân dùng để trang trí một cách tỉ mỉ các bản thảo. Thông thường, các nghệ nhân lưu trữ các dung dịch màu xanh lam và cả màu tía được chiết xuất từ cây Chrozophora tinctoria, sau đó ngâm với vải lanh (linen) và làm khô đi thành dạng màu nước. Chúng được chuyển đến các xưởng thủ công ở khắp châu Âu và được dùng cho nhiều mục đích khác nhau, từ làm sách, màu vẽ đến nhuộm quần áo. Do được coi là không độc hại nên folium không chỉ dùng để vẽ trong các bức họa tôn giáo mà còn được ghi lên bề mặt của các bánh phô mai cứng của Hà Lan. Tuy nhiên, khi phong cách trang trí như thời Trung cổ trở nên lỗi thời, người ta ngày một ít dùng folium hơn và thay vào đó ưa chuộng việc dùng indigo (cây chàm), một trong những nguồn nguyên liệu chính để tạo ra mực in màu xanh lam. Do đó tới thế kỷ 19 thì folium đã gần như biến mất và các phụ gia hóa học cho công thức làm mực in đã nhanh chóng bị lãng quên. Chrozophora tinctoria trở lại nguyên bản là cây dại mọc lề đường, gần như còn rất ít những người quan tâm đến quá khứ lẫy lừng từng có mặt trong những trang văn bản ghi chép quan trọng trong nhiều lĩnh vực, từ tôn giáo đến văn học, khảo cứu…, của nó.
Ít ai biết loài cây nào là nguyên liệu làm mực in màu lam và việc mực được tổng hợp như thế nào vẫn còn là một bí ẩn, ngay cả với khoa học. Một nhóm các nhà khoa học Bồ Đào Nha không chấp nhận điều đó, họ mong muốn chiếu rọi vào quá khứ bị lãng quên của folium để tìm ra bí quyết làm mực in của các nghệ nhân Trung cổ bằng cách tiếp cận liên ngành với sự tham gia của các nhà nghiên cứu về lịch sử nghệ thuật, bảo tồn nghệ thuật, thực vật học và hóa học.
Bước đầu tiên mà họ giải quyết là tìm hiểu các văn bản cổ để tìm hiểu về những miêu tả đầy đủ của Chrozophora tinctoria, thời điểm thu hoạch và quy trình chế biến nó đúng như cách các bậc tiền bối thực hiện. Trong số các cuốn sách hiếm hoi mà họ chọn lọc ra để truy tìm công thức mực in, có một số đáng quan tâm như The book on how to make all the colour paints for illuminating books (Cuốn sách về cách làm tất cả các màu vẽ để rọi sáng các cuốn sách) – xuất bản vào thế kỷ 15, Montpellier liber diversarum arcium (Cuốn sách về nhiều môn nghệ thuật) – xuất bản vào thế kỷ 14, và Theophilus on divers arts (Về các bộ môn nghệ thuật khác nhau) – xuất bản vào thế kỷ 12. Nội dung các cuốn sách này nói về khoa học và nghệ thuật trong việc pha chế các màu vẽ “dùng để chiếu rọi hoặc minh họa hoặc để in các văn bản”. “Chúng tôi đã cố gắng bắt chước họ”, Maria João Melo, nhà khoa học bảo tồn nghệ thuật tại trường Đại học NOVA Lisbon và là đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết trên atlasobscura.com. “Phần chuyên môn của chúng tôi là đọc các văn bản cổ xưa, thực hiện việc chuyển đổi những thông tin được thu nhận từ những trang viết đó về cách họ tiến hành, dù thi thoảng nó không thực sự rõ ràng dễ hiểu lắm”.
Sử dụng phép đo trên máy sắc ký khối phổ, cộng hưởng từ hạt nhân, họ phát hiện ra cấu trúc hóa học của hợp chất tạo nên mực in, đó là anthocyanins – hóa chất màu xanh vẫn thường tìm thấy ở các loại quả mọng (berries).
Các thông tin về các phương pháp chế biến dường như được ghi chép khá đầy đủ nhưng việc hiểu được nó đòi hỏi mất nhiều công sức và thời gian bởi phần lớn chúng được viết bằng tiếng Judeao-Portugeuse – một thứ ngôn ngữ do người Do Thái ở Bồ Đào Nha thời kỳ Trung cổ sử dụng nhưng nay không còn ai nói và viết nữa. Do đó bên cạnh tìm đến các chuyên gia lịch sử nghệ thuật để tham khảo, họ phải áp dụng một số phương pháp khác và những nguồn khác, tuy vậy không có cách nào trong số này cho họ biết tên nguyên liệu làm ra màu sắc này.
Giữa lúc tưởng chừng bế tắc thì Melo đã tìm ra manh mối ngay trong The book on how to make all the colour paints for illuminating books, nguồn tài liệu quan trọng mà hai năm trước giúp bà và cộng sự có được công trình “The book on how to make all the colour paints for illuminating books: unravelling a Portuguese Hebrew illuminators’ manual” (Cuốn sách về cách làm tất cả các màu vẽ để rọi sáng các cuốn sách: Làm sáng tỏ cuốn sách hướng dẫn những người tô màu bằng tiếng Do Thái Bồ Đào Nha) xuất bản trên Heritage Science. Khi đó, họ đã tìm hiểu được những bước chế tạo chính và thành phần tạo ra các vật liệu vẽ phổ biến thời Trung cổ như vàng khảm, chì đỏ, xanh đồng, các sắc màu đỏ từ gỗ Brazil, đỏ cánh kiến, thần sa, keo da dê… Giữa những trang sách, Paula Nabais, một nhà khoa học bảo tồn của nhóm Melo phát hiện ra các miêu tả chi tiết về một loại cây bí mật. “Hình thái bên ngoài, quả của nó như thế nào cũng như nói có thể tìm cây ấy ở nơi nào, khi nào có thể thu hoạch nó… được miêu tả rất cụ thể. Chúng tôi nghi ngờ đó là loại cây chúng tôi cần và thế là câu chuyện đã được mở ra”, Paula Nabais nói với Chemical and Engineering News. Đó là cách họ phát hiện ra Chrozophora tinctoria.
Cây Chrozophora tinctoria.
Rất may mắn là một phần công thức chế tạo màu lam đã được một nhà nghiên cứu tên là M. N. Joly (Pháp) tìm hiểu. Năm 1842, ông tới vùng Grand-Gallargues (nay là Gallargues-le-Montueux) của Pháp, để phỏng vấn một linh mục về họa sĩ Hugues Merle và thu thập thông tin về cách làm màu lam chính cha của Hugues, trong đó mô tả chính xác thời điểm thu hoạch (tháng tám hoặc tháng chín) cũng như việc công thức chế tạo màu là một trong những bí ẩn bậc nhất của nghề thủ công thời Trung cổ.
Tái hiện công thức tạo màu in
Mặc dù cho rằng có thể tìm thấy dịch chiết hữu ích từ mọi phần của cây nhưng Joly cho rằng, quả của nó cho nhiều nguyên liệu cần thiết nhất. Do vậy các nhà thực vật học và chuyên gia về hệ thực vật Bồ Đào Nha của nhóm nghiên cứu đã cùng đi xuống miền Nam Bồ Đào Nha, tới thị trấn cổ Monsaraz để thu thập quả cây Chrozophora tinctoria như lời hướng dẫn. Trên thực tế, quả của nó màu xanh lam và có kích thước tương đương quả óc chó. Họ cẩn thận để không làm ảnh hưởng đến hạt trong đó vì họ sợ rằng nó làm ảnh hưởng đến chất chiết xuất từ hạt, và do đó ảnh hưởng đến chất lượng mực in. Họ mang quả về phòng thí nghiệm, ngâm nó trong methanol và nước rồi kiểm tra dung dịch nước quả được chiết xuất ở cấp độ phân tử. Sử dụng phép đo trên máy sắc ký khối phổ, cộng hưởng từ hạt nhân, họ phát hiện ra cấu trúc hóa học của hợp chất tạo nên mực in, đó là anthocyanins – hóa chất màu xanh tìm thấy ở các loại quả mọng (berry). Cẩn thận không thừa, Nabais cho biết, việc ép dịch quả không làm vỡ hạt để không giải phóng chất polysaccharides chứa trong hạt, vốn là chất làm hình thành một dạng vật liệu nhớt dính làm ảnh hưởng đến độ tinh khiết của anthocyanins.
Để chắc chắn kết quả, họ còn mô phỏng sự tương tác của ánh sáng với các phân tử trích xuất được từ những mẫu “ứng viên” khác và nhận thấy, mình đang có trong tay chính màu xanh khao khát. Mặt khác, sự trùng khớp giữa những dự đoán bằng lý thuyết với thuyết phiếm hàm mật độ phụ thuộc thời gian và kết quả đo đạc được cho thấy, tính chất nhị trùng (dimer) là nguyên nhân dẫn đến việc folium có thể hiển thị thành hai màu xanh và tím sau nhiều giờ phơi lộ trước ánh sáng.
Nhìn nhận lại quá trình tìm công thức cổ, Melo cho rằng, họ quá may mắn bởi công thức đó có thể được áp dụng cho công tác bảo tồn các văn bản cổ. “Chúng tôi cuối cùng đã ‘bắt’ được bí mật của các thầy tu Trung cổ”. “Đây chính là màu Trung cổ có nguồn gốc hữu cơ duy nhất mà chúng tôi chưa tìm thấy cấu trúc hóa học. Chúng tôi cần nó để bảo vệ những sắc màu đẹp đẽ ấy cho thế hệ tương lai chiêm ngưỡng”.
Hóa ra, các nghệ nhân Trung cổ sử dụng màu in này rất linh hoạt: sau khi chiết xuất màu từ cây, họ ngâm các mảnh vải vào dung dịch xanh tím ấy và để nó khô lại, khi cần sử dụng lại làm ướt mảnh vải đó là sắc màu tươi tắn lại được kích hoạt trở lại. “Thật vô cùng thú vị khi khám phá ra công thức này”, Melo trả lời Science News.
Theo dõi kết quả công bố của nhóm nghiên cứu Bồ Đào Nha qua công bố trên Science Advances, Patrick Ravines, một nhà bảo tồn nghệ thuật tại trường Đại học Buffalo đánh giá với Chemical and Engineering News là nghiên cứu đã nhấn mạnh vào “cách kết hợp văn bản lịch sử và các phương pháp phân tích trên những thiết bị khoa học hiện đại có thể phân loại được các hợp chất thiên nhiên trong các bảng màu của họa sĩ hoặc văn bản cổ một cách chính xác như thế nào”.
Arie Wallert, một nhà sưu tầm và nhà nghiên cứu tại Rijksmuseum – bảo tàng quốc gia dành riêng cho nghệ thuật và lịch sử ở Amsterdam, Hà Lan, cho biết ông đã cố gắng tìm cách giải quyết bí ẩn về màu vẽ này trong những năm 1990 nhưng đã thất bại. “Tôi đã quyết định xếp nó lại một bên để dành đến lúc về hưu mới có thể quay trở lại với nó,” ông nói. “Nhưng hiện tại, thông qua sức mạnh của việc kết hợp nhiều bộ não lại với nhau, nhóm nghiên cứu của Bồ Đào Nha đã giải quyết được nó một cách trọn vẹn và vô cùng đẹp đẽ. Vì thế, tôi có thể dành thời gian nghỉ hưu đó cho những bí ẩn khác.”
Tuy tự hào về những kết quả thu được nhưng nhóm nghiên cứu Bồ Đào Nha vẫn còn cho rằng mình cần phải tìm kiếm thêm những thông tin ẩn giấu trong những trang sách cổ. “Chúng tôi tin rằng, công trình này không phải là nghiên cứu cuối cùng về loài cây kỳ diệu này và câu chuyện của nó sẽ được chúng tôi tiếp tục khám phá trong thời gian tới”, họ viết trong công bố.
Melo, người dẫn dắt nghiên cứu, cảm thấy trách nhiệm của mình, không chỉ ở vai trò người làm công tác bảo tồn nghệ thuật. “Các nghệ nhân đã có thể tạo ra những màu vẽ từ nhiều thế kỷ trước. Hiện giờ chúng ta không còn có những mẫu đẹp như vậy nữa. Vì vậy, nghiên cứu này là một phần trong chủ đề nghiên cứu lớn hơn của chúng tôi để hiểu thứ vật liệu thú vị này càng nhiều càng tốt cũng như cách tổng hợp ra nó để gìn giữ những tác phẩm nghệ thuật và sự sáng tạo của họ”. □
Tô Vân tổng hợp
Nguồn: https://heritagesciencejournal.springeropen.com/articles/10.1186/s40494-018-0208-z
https://www.smithsonianmag.com/smart-news/researchers-followed-15th-century-recipe-recreate-medieval-blue-ink-180974709/
