很多瓷友喜歡燒結(jié)陶土，但在這個(gè)過程中，所使用的一些釉料可能是有害的。

近日，科學(xué)家們報(bào)道了一種金銀納米釉料的研究進(jìn)展，與目前人們所使用的釉料配方相比，這種新型釉料不僅毒性更小，對環(huán)境也更加友好，還能提供鮮艷的顏色。

陶土在窯中經(jīng)高溫?zé)瞥尚停粤鲜固胀帘砻娓吖鉂筛泻头浪裕瑫r(shí)賦予其美麗的色彩。窯燒歷史久遠(yuǎn)，釉料配方復(fù)雜多變，限于科技發(fā)展，重金屬元素難免摻雜其中。

“如今，許多窯廠已經(jīng)將有害的重金屬元素去除，但我們?nèi)匀豢梢栽谑袌錾险业胶杏泻χ亟饘俚奶沾捎粤稀！痹擁?xiàng)目的首席研究員、博士瑞安·科帕奇（Ryan Coppage）談到。“傳統(tǒng)上，要想獲得最亮的顏色，就需要使用更多的重金屬，比如鋇和鎘。但這些貴金屬可以從瓷器表面浸出，從這層面來考慮，是對人體有毒的。”

為了開發(fā)出一種更安全的釉料，研究人員轉(zhuǎn)向了金和銀的微小納米顆粒。盡管這些金屬在科學(xué)上被定義為“重”金屬，但它們也被認(rèn)為是少量的良性金屬。例如，它們在醫(yī)學(xué)上被用于類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的注射和抗菌制劑的成分；在陶瓷領(lǐng)域已經(jīng)被用于自潔抗菌陶瓷日用品的規(guī)模化生產(chǎn)。

從宏觀上看，金和銀有一種非常容易辨認(rèn)的黃色或白色金屬光澤，但當(dāng)它們被縮小到納米級時(shí)，顏色卻會隨著顆粒的大小而變化。納米級的金顆粒會產(chǎn)生深紅色和藍(lán)色，而微小的銀顆粒會呈現(xiàn)紅色甚至亮綠色。

事實(shí)證明，金、銀納米顆粒已經(jīng)在藝術(shù)品中使用了幾個(gè)世紀(jì)，甚至連工匠都不知道。“歷史作品中使用的納米顆粒是偶然的，而不是有意的。”研究小組成員納森·丁恩（Nathan Dinh）說。“在中世紀(jì)，工匠們會把金銀磨成非常細(xì)的粉末，或者在他們的工藝品中使用金銀鹽，比如色彩鮮艷的彩色玻璃窗和酒杯。”

在現(xiàn)代，沒有人會真正把金、銀納米顆粒從零開始放進(jìn)釉料中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這就是他們的研究目標(biāo)——利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來復(fù)原歷史藝術(shù)品。

為了獲得最佳的陶瓷釉，研究人員從一個(gè)簡單的釉基開始，將其與不同組合和大小的金、銀鹽和納米粒子混合。隨后，他們將這些試驗(yàn)釉應(yīng)用到粘土制品上，并在當(dāng)?shù)厮囆g(shù)家使用的傳統(tǒng)陶瓷窯中進(jìn)行燒制。通過顯微觀察，研究人員發(fā)現(xiàn)燃燒過程改變了納米顆粒的形狀和大小，進(jìn)而影響最終的顏色。產(chǎn)生的色調(diào)取決于金屬的來源以及所用的濃度。

與其他重金屬相比，這種新型金、銀納米釉料能更“有效”地產(chǎn)生顏色。研究發(fā)現(xiàn)，只需添加極少量的金或銀，重量約為0.01%，而傳統(tǒng)重金屬釉料通常含有5-15%的重金屬（按重量計(jì)）。值得一提的是，為了提高金屬光澤，錳系釉料含量甚至高達(dá)50%。在成本方面，研究人員給一個(gè)杯子上色只需要30到40美分，可謂經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。

接下來，Coppage和他的團(tuán)隊(duì)計(jì)劃進(jìn)一步探索金和銀納米顆粒在燒制過程中是如何變化的，這將有助于他們對產(chǎn)生的顏色進(jìn)行微調(diào)。然后，他們計(jì)劃在釉料中加入其他金屬納米顆粒，這有可能為藝術(shù)界帶來更廣泛的顏色選擇。

研究人員正在通過美國化學(xué)學(xué)會（ACS）的科學(xué)會議在線平臺展示他們的研究成果。

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