Trong lĩnh vực trùng tu di tích văn hóa, “can thiệp tối thiểu” và “khôi phục có thể đảo ngược” là những nguyên tắc cốt lõi. Các phương pháp phục hồi truyền thống thường bị hạn chế bởi các vấn đề như hư hỏng do nhiệt, dư lượng hóa chất và độ chính xác không đủ. Một nhà sản xuất đèn LED UV, phối hợp với viện nghiên cứu bảo vệ di tích văn hóa hàng đầu trong nước, đã tùy chỉnh và phát triển hệ thống xử lý bằng đèn LED UV có độ chính xác ở nhiệt độ thấp để giải quyết hai thách thức lớn: sửa chữa các vết nứt trên đồ tạo tác bằng đồng và gia cố giấy cổ. Hệ thống này đã giải quyết thành công khó khăn trong việc trùng tu nhiều di tích văn hóa quý giá và trở thành hình mẫu cho việc ứng dụng công nghệ vào các lĩnh vực thích hợp.
Quá trình trùng tu này liên quan đến hai loại di tích văn hóa điển hình: Thứ nhất, một chiếc đèn phượng hoàng bằng đồng thời Tây Hán, được chôn dưới lòng đất hơn hai nghìn năm, có nhiều vết nứt nhỏ từ 0,1 đến 0,3 mm. Ở một số nơi, phần thân đồng và lớp rỉ sét đã bong tróc. Việc bảo dưỡng nhựa epoxy truyền thống đòi hỏi phải gia nhiệt ở nhiệt độ cao, điều này có thể dễ dàng khiến đồ trang trí rơi ra. Thứ hai, một cuốn sách quý hiếm thời nhà Minh, giấy đã bị xơ do côn trùng phá hoại, độ bền của sợi chỉ còn 30% so với giấy gốc. Việc gia cố dán thông thường có thể dễ dàng gây ra vết nước và cần thời gian khô lên tới 72 giờ, gây nguy hiểm cho sự an toàn của di tích. Li, một nhà phục chế tại Viện Bảo vệ Di tích Văn hóa, cho biết: “Tính nhạy cảm với nhiệt của đồ đồng và tính dễ vỡ của sách cổ đã tạo ra tình thế tiến thoái lưỡng nan ‘không thể tránh khỏi dẫn đến hư hỏng’ trong công việc trùng tu”. Ông nói thêm rằng cần có công nghệ xử lý "không dùng nhiệt, không cặn và có thể kiểm soát chính xác" để phá vỡ bế tắc này.
Để giải quyết các nhu cầu cụ thể về phục hồi di tích văn hóa, các nhà sản xuất đèn LED UV đã phát triển các giải pháp tùy chỉnh, với những đột phá cốt lõi trong ba lĩnh vực chính: thiết kế nguồn sáng, khả năng tương thích chất kết dính và kiểm soát vận hành.
Sử dụng nguồn ánh sáng lạnh có thể điều chỉnh băng tần kép 365nm/395nm, đồng thời sử dụng chất nền gốm nhôm nitrit và cấu trúc tản nhiệt phân tán, mức tăng nhiệt độ ở khu vực được chiếu xạ được giữ ở mức dưới 5oC, loại bỏ hoàn toàn thiệt hại do bức xạ nhiệt đối với các di tích văn hóa. Mật độ năng lượng có thể điều chỉnh vô hạn trong khoảng 5-500mW/cm2 và kết hợp với nhóm thấu kính quang học, đường kính điểm được kiểm soát chính xác trong khoảng 0,5-10mm, cho phép sửa chữa tập trung các vết nứt nhỏ trên đồ tạo tác bằng đồng cũng như bao phủ các khu vực gia cố cụ thể trong sách cổ.
Một loại chất kết dính xử lý bằng tia cực tím được thiết kế riêng cho các di tích văn hóa đã được phát triển với sự cộng tác của các công ty kết dính: Đối với đồ đồng, chỉ số khúc xạ của chất kết dính phù hợp với lớp ăn mòn bằng đồng (1,52-1,55), đạt cường độ xử lý 25 MPa và cho phép hòa tan ngược bằng dung môi đặc biệt, đáp ứng các yêu cầu phục hồi có thể đảo ngược; đối với sách cổ, người ta sử dụng chất kết dính UV biến đổi nano-cellulose, có độ nhớt chỉ 5 mPa·s và độ sâu thâm nhập có thể kiểm soát trong vòng 0,01 mm. Sau khi đóng rắn, nó tạo thành một "mạng liên kết chéo" với các sợi giấy và hoàn toàn trong suốt không có cặn huỳnh quang.
Được trang bị mô-đun định vị bằng laser và hình ảnh hiển vi, hệ thống cho phép phóng đại 200 lần khu vực phục hồi để quan sát theo thời gian thực. Các thông số xử lý được cài đặt trước thông qua màn hình cảm ứng—sửa chữa vết nứt bằng đồng sử dụng chế độ "bước sóng 365nm + công suất 100mW/cm² + xử lý 2 giây", trong khi gia cố sách cổ sử dụng chế độ "bước sóng 395nm + công suất 50mW/cm² +
Giai đoạn tiền xử lý: Bề mặt vết nứt được làm sạch bằng hỗn hợp etanol để loại bỏ rỉ sét và các chất bẩn. Độ sâu vết nứt được xác nhận thông qua thử nghiệm không phá hủy (tối đa 1,2mm).
Tiêm và bảo dưỡng keo: Keo UV tùy chỉnh được bơm vào vết nứt bằng ống tiêm siêu nhỏ. Điểm đèn LED UV được căn chỉnh với vùng tiêm bằng cách sử dụng định vị bằng laser và quá trình xử lý được bắt đầu theo các thông số đặt trước. Chất kết dính khô trong vòng 2 giây và không quan sát thấy chất dính tràn trong quá trình sử dụng hệ thống kính hiển vi.
Xử lý sau: Bề mặt lớp keo đã đóng rắn được đánh bóng bằng giấy nhám mịn. Kết hợp với kỹ thuật đồ cổ truyền thống, màu sắc và kết cấu của khu vực được sửa chữa hoàn toàn giống với hiện vật ban đầu. Quang phổ huỳnh quang tia X cho thấy không có dư lượng hóa chất bất thường.
Gia cố bằng sợi: Cuốn sách cổ được đặt phẳng trên bàn làm việc không có axit. Chất kết dính Nanocellulose UV được phun đều lên khu vực kết tụ bằng máy phun, với thể tích phun duy nhất được kiểm soát ở mức 0,1 ml/cm2.
Bảo dưỡng chính xác: Nguồn sáng LED UV được điều chỉnh ở khoảng cách 10 cm so với giấy. Chế độ "quét xử lý" (tốc độ di chuyển 5 mm/s) được sử dụng để hoàn thành việc gia cố cục bộ trong vòng 1 giây. Sau khi đóng rắn, phần keo thừa ngay lập tức được hấp thụ bằng giấy thấm không chứa axit.
Kiểm tra hiệu suất: Độ bền sợi của giấy gia cố tăng lên 85% so với giấy gốc. Sau khi thử nghiệm khả năng chống lão hóa (mô phỏng 50 năm trong môi trường tự nhiên), không có hiện tượng giòn hay đổi màu, lớp keo dính không gây chảy mực trong sách cổ.
Phục hồi di tích văn hóa, một ứng dụng thích hợp của đèn LED UV, đã chứng minh “khả năng thích ứng linh hoạt” của công nghệ thông qua việc triển khai thành công. Bằng cách kiểm soát chính xác bước sóng, điều chỉnh công suất liên tục và hợp tác phát triển vật liệu, đèn LED UV có thể khắc phục những hạn chế của quy trình truyền thống và đạt được những ứng dụng đổi mới trong các lĩnh vực chuyên biệt với yêu cầu cực kỳ cao về độ chính xác và an toàn. Như Giám đốc Viện Bảo vệ Di tích Văn hóa đã nêu: “‘Ánh sáng lạnh’ này không chỉ sửa chữa những hư hỏng vật chất đối với các di tích văn hóa mà còn cung cấp một hướng công nghệ mới để kế thừa di sản văn hóa truyền thống”.
Người liên hệ: Mr. Eric Hu
Tel: 0086-13510152819