很多瓷友喜歡燒結陶土，但在這個過程中，所使用的一些釉料可能是有害的。

近日，科學家們報道了一種金銀納米釉料的研究進展，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，對環境也更加友好，還能提供鮮艷的顏色。

陶土在窯中經高溫燒制成型，而釉料使陶土表面更具光澤感和防水性，同時賦予其美麗的色彩。窯燒歷史久遠，釉料配方復雜多變，限于科技發展，重金屬元素難免摻雜其中。

“如今，許多窯廠已經將有害的重金屬元素去除，但我們仍然可以在市場上找到含有有害重金屬的陶瓷釉料。”該項目的首席研究員、博士瑞安·科帕奇（Ryan Coppage）談到。“傳統上，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。”

為了開發出一種更安全的釉料，研究人員轉向了金和銀的微小納米顆粒。盡管這些金屬在科學上被定義為“重”金屬，但它們也被認為是少量的良性金屬。例如，它們在醫學上被用于類風濕關節炎的注射和抗菌制劑的成分；在陶瓷領域已經被用于自潔抗菌陶瓷日用品的規模化生產。

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

事實證明，金、銀納米顆粒已經在藝術品中使用了幾個世紀，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，工匠們會把金銀磨成非常細的粉末，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。”

在現代，沒有人會真正把金、銀納米顆粒從零開始放進釉料中進行實驗。這就是他們的研究目標——利用現代科學技術來復原歷史藝術品。

為了獲得最佳的陶瓷釉，研究人員從一個簡單的釉基開始，將其與不同組合和大小的金、銀鹽和納米粒子混合。隨后，他們將這些試驗釉應用到粘土制品上，并在當地藝術家使用的傳統陶瓷窯中進行燒制。通過顯微觀察，研究人員發現燃燒過程改變了納米顆粒的形狀和大小，進而影響最終的顏色。產生的色調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”地產生顏色。研究發現，只需添加極少量的金或銀，重量約為0.01%，而傳統重金屬釉料通常含有5-15%的重金屬（按重量計）。值得一提的是，為了提高金屬光澤，錳系釉料含量甚至高達50%。在成本方面，研究人員給一個杯子上色只需要30到40美分，可謂經濟又環保。

接下來，Coppage和他的團隊計劃進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生的顏色進行微調。然后，他們計劃在釉料中加入其他金屬納米顆粒，這有可能為藝術界帶來更廣泛的顏色選擇。

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

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