Da bi pozlatili skulpture u kasnom srednjem veku, umetnici su često primenjivali ultra-tanku zlatnu foliju podržanu srebrnim osnovnim slojem. Po prvi put, naučnici sa Instituta Paul Scherrer PSI uspeli su da proizvedu 3D slike ovog materijala u nanorazmeri, poznatog kao Zvischgold. Slike pokazuju da je ovo bila veoma sofisticirana srednjovekovna tehnika proizvodnje i pokazuju zašto je restauracija tako dragocenih pozlaćenih artefakata tako teška.
Uzorci ispitani u Sviss Light Source SLS pomoću jedne od najnaprednijih metoda mikroskopije bili su neuobičajeni čak i za veoma iskusan PSI tim: sitni uzorci materijala uzetih sa oltara i drvenih statua koje potiču iz petnaestog veka. Smatra se da je oltar napravljen oko 1420. godine u južnoj Nemačkoj i da je dugo stajao u planinskoj kapeli na Alp Leigernu u švajcarskom kantonu Vale.
Danas je izložena u Švajcarskom nacionalnom muzeju (Landesmuseum Zurich). U sredini možete videti Mariju kako ljulja bebu Isusa. Uzorak materijala uzet je sa nabora Bogorodičinog ogrtača. Male uzorke iz druge dve srednjovekovne strukture dostavio je Istorijski muzej Bazela.
Materijal je korišćen za pozlatu svetih figura. To zapravo nije zlatni list, već posebna dvostrana folija od zlata i srebra gde zlato može biti ultra tanko jer je podržano srebrnom bazom. Ovaj materijal, poznat kao Zvischgold (delimično zlato) bio je znatno jeftiniji od korišćenja čistog zlatnog lista.
„Iako se Zvischgold često koristio u srednjem veku, do sada se o ovom materijalu znalo vrlo malo“, kaže fizičar PSI-ja Benjamin Vatts: „Zato smo želeli da istražimo uzorke koristeći 3D tehnologiju koja može da vizuelizuje izuzetno fine detalje.
Iako su ranije korišćene druge tehnike mikroskopije za ispitivanje Zvischgolda, one su obezbedile samo 2D poprečni presek kroz materijal. Drugim rečima, bilo je moguće videti samo površinu isečenog segmenta, a ne gledati u unutrašnjost materijala. Naučnici su takođe bili zabrinuti da je presecanje možda promenilo strukturu uzorka.
Napredna metoda mikroskopskog snimanja koja se danas koristi, ptihografska tomografija, po prvi put daje 3D sliku tačnog sastava Zvischgolda.
Nažalost, nema podataka o tome kako je Zvischgold proizveden u to vreme. „Smatramo da su zanatlije svoj recept držale u tajnosti“, kaže Vu. Međutim, na osnovu slika u nanorazmeri i dokumenata iz kasnijih epoha, istoričar umetnosti sada poznaje metodu korišćenu u 15. veku: prvo su zlato i srebro odvojeno čekivani da bi se proizvele tanke folije, pri čemu je zlatni film morao biti mnogo tanji od srebro.
Zatim su dve metalne folije obrađene zajedno. Vu opisuje proces: „Ovo je zahtevalo posebne alate za udaranje i vrećice sa raznim umetcima od različitih materijala u koje su folije umetnute“, objašnjava Vu. Ovo je bila prilično komplikovana procedura koja je zahtevala visoko kvalifikovane stručnjake.
„Naša istraživanja uzoraka Zvischgold-a pokazala su da je prosečna debljina zlatnog sloja oko 30 nanometara, dok je zlatni list proizveden u istom periodu i regionu bio debeo otprilike 140 nanometara“, objašnjava Vu. „Ova metoda je uštedela na zlatu, koje je bilo mnogo skuplje. Istovremeno, postojala je i vrlo stroga hijerarhija materijala: na primer, za izradu oreola jedne figure korišćen je zlatni list, dok je za ogrtač korišćen Cvišgold.
Pošto ovaj materijal ima manje sjaja, umetnici su ga često koristili za farbanje kose ili brade na svojim statuama. „Neverovatno je kako je neko sa samo ručnim alatima uspeo da napravi takav materijal nanorazmera“, kaže Vots. Srednjovekovni zanatlije su takođe imali koristi od jedinstvenog svojstva zlatnih i srebrnih kristala kada su presovani zajedno: njihova morfologija je očuvana preko čitavog metalnog filma. „Srećna slučajnost prirode koja obezbeđuje da ova tehnika funkcioniše“, kaže fizičar.
