[Перевод] Культурные ценности, сделанные из пластика, начинают распадаться

Музейные хранители торопятся придумать, как сохранить современные произведения искусства и исторические объекты, разваливающиеся на куски

Доктор Одиль Мэдден из Института сохранения Гетти в Лос-Анджелесе держит кусок деградирующего пластика, используемого в исследованиях новых методов хранения

Хранители скафандра Нила Армстронга в Национальном воздушно-космическом музее знали, что это случится. Это чудо инженерной мысли сделано из 21 слоя различных видов пластика – нейлона, неопрена, майлара, полиэтилентерефталата, каптона и тефлона.

Резиновый слой неопрена представляет собой самую большую проблему. Хотя он невидим и находится под другими слоями, он, как предполагали хранители, должен затвердеть и с возрастом стать ломким, из-за чего костюм должен приобрести твёрдость доски. В январе 2006 года скафандр сняли с витрины и поместили в хранилище, чтобы остановить деградацию.

Из примерно 8300 миллионов тонн произведённого на сегодняшний день пластика, около 60% плавают в океане или лежат в кучах мусора. Большая часть людей хочет, чтобы этот пластик исчез. Но в музеях, где объекты должны храниться вечно, пластик не выдерживает испытание временем.

Скафандры в Национальном воздушно-космическом музее, которые Нил Армстронг и Базз Олдрин носили на Луне.

«Прямо сердце разрывается», — сказал Малькольм Коллум, главный хранитель музея. Деградацию скафандра Армстронга задержали. Но в других скафандрах, принадлежащих части истории астронавтики, неопрен уже стал настолько ломким, что распался на кусочки внутри слоёв, и их шум болезненно напоминает об отказе материала.

Время не щадит и искусство, как продемонстрировала Джорджина Рейнер, учёный, специалист по сохранению из Гарвардских музеев искусств, на встрече Американского химического сообщества в Бостоне в августе 2018.

«Ложный выбор еды» Класа Олденбурга, деревянная коробочка, в которой лежат пластиковые муляжи еды, такой, как яйца и бекон, банан и овсяное печенье, судя по всему, гниёт. Белки яиц желтеют, а банан полностью сдулся.

В музеях проблема становится всё более очевидной. Рейнер сказала в интервью: «Конец жизненного пути пластика наступает прямо сейчас».

Из всех материалов пластик хуже других поддаётся сохранению. «Пластик меня очень раздражает», — сказал Коллум. Из-за непредсказуемости материала и огромного разнообразия видов деградации, сказал он, «мир пластика совершенно другой».

«По сравнению с другими материалами, история этого у нас слишком короткая, чтобы можно было понять, как долго он может храниться», — сказал Хью Шоки, ведущий хранитель в Музее искусств Сент-Луиса.

Металл, камень, керамика и бумага живут несколько тысяч лет, а пластик существует едва ли более 150. Но за такое короткое время он стал доминирующим среди используемых нами материалов. Также пластик всё чаще стал встречаться в произведениях искусства и артефактах, выбранных для сохранения.

Это становится ясно после прогулки по различным музеям Смитсоновского института. Там есть искусство: акриловые картины, параболические линзы из полиэстера с зеркальной поверхностью, скульптура женщины среднего возраста, приготовившейся к поеданию пломбира с банановыми кусочками, сделанная из стекловолокна.

Там есть триумфы человеческого гения: первое искусственное сердце, пластинка Эллы Фитцджеральд, компьютер Apple I, устройство D-Tag, помогшее исследователям отслеживать и спасать вымирающих южных китов.

Там есть и повседневные объекты, описывающие жизнь человека: электрическая открывашка для консервов, дисковый телефон марки «Розовая принцесса», пластиковые контейнеры, 48 крышек для кофейных стаканов (все разные внешне).

«Подобные объекты есть в коллекции любого музея, особенно исторические объекты – они возвращают вас в прошлое. Но материальная сторона дела удержания этого момента во времени очень сложна», — сказала Одиль Мэдден, специалист по сохранению пластика из Института сохранения Гетти в Лос-Анджелесе.

Слева – первое полностью искусственное сердце, имплантированное в тело человека в 1969 году. Справа – скульптура Дьюэйн Хэнсон «Женщина за едой» от 1971 года, в которой использовалось несколько видов пластика.

Доктор Мэдден вытягивает нить ацетата целлюлозы из экструдера

Доктор Мэдден руководит небольшой инициативной группой учёных по исследованию современного искусства (Modern and Contemporary Art Research Initiative, сокращённо ModCon), работающей над тем, чтобы помочь пластику сохраниться в веках.

Первым шагом для хранителей и других людей будет определить, что же такое пластик.

«Мы используем это слово как нечто единое, хотя на самом деле пластиковыми бывают сотни и тысячи различных вещей», — сказал Грегори Бэйли, хранитель Смитсонианского Американского музея искусства.

Пластиком просто называют нечто, что поддаётся формовке. Часто пластик представляет собой смесь полимеров – крупных молекул, имеющих вид длинных цепочек – и добавок, состоящих из небольших молекул. Самые первые пластики делались из изменённых природных полимеров вроде целлюлозы, но большая часть современного пластика основана на синтетических полимерах, служащих гораздо дольше.

Добавками могут быть т.н. пластификаторы, улучшающие гибкость, или наполнители, усиливающие материал.

«Есть вещества, придающие непрозрачность, красители и иногда даже блеск, — сказала Мэдден. – В результате получается огромное количество возможностей для состава пластика».

Институт Гетти стоит на холме, поэтому в ясный день с него видно Тихий океан. Однажды днём Анна Лагэна, хранитель, копалась в ведре, полном пластиковых объектов, некоторые из которых были тусклыми, некоторые – разбитыми на кусочки.

Объекты принадлежали к опорной коллекции, используемой при исследованиях передовых методов консервации пластика. «Вот в этом весь драматизм ситуации», — сказала она.

Она достала зубную щётку, расколовшуюся пополам. На концах обломков пластиковая ручка оставалась прозрачной, хотя и пожелтевшей. Близ разлома щётка была непрозрачной, будто бы внутри ручки расцвело облако белых цветов.

Мэдден поместила сломанную щётку под микроскоп.

«Наша область началась с рудиментарных физических проверок, типа теста с раскалённой иглой», которую они помещают на поверхность, чтобы посмотреть, расплавится ли пластик, сказала она. «Если появляется запах, похож ли он на хвойный? Похож ли он на горелые волосы?»

Зубная щётка из опорной коллекции института

Сегодня специалисты по сохранению используют передовые аналитические технологии, такие, как микроскопия и спектроскопия, для идентификации материалов.

Под микроскопом белые облачка на ручке щётки превращаются в запутанную систему разломов, от которых отходят другие разломы. Лагэна и Мэдден мгновенно определили, что этот пластик сделан из нитроцеллюлозы, старого материала, который часто использовали на производстве фото- и киноплёнок.

Хранители видели повреждения такого рода уже много раз. «Никакой другой пластик не даёт таких изломов такой формы», — сказала Лагэна.

Научный анализ обычно подкрепляется архивными исследованиями. «Мы много времени тратим на изучение истории и производства этих вещей, — сказала Мэдден. – Если мы найдём кубик Lego, сделанный до 1960, то я буду ожидать, что он будет состоять из ацетилцеллюлозы, а не из ABS».

В случае объектов, по которым нет информации, хорошим вариантом будет начать со спектроскопии, анализа взаимодействия молекул со светом.

Мэдден вынесли вазу в белую и зелёную полоски, и небольшой красный прибор. Последний просвечивает материалы инфракрасным светом, объясняет Майкл Дутре, учёный из ModCon.

Поглощая инфракрасный свет, связи между различными атомами внутри молекул будут гнуться и растягиваться определённым образом, таким же отличительным, как движения определённого танца. Изучая эти движения, записанные на графике, учёные могут определить тип связей и попытаться сделать вывод о молекулах.

Лагэна держит вазу неподвижно, пока Мэдден прикасается к ней кончиком спектрометра. «Мне кажется, это полиэтилен или полипропилен», — говорит Лагэна, и её догадка основана на тактильных ощущениях от вазы и её запаха.

Мэдден, справа, с Мелиссой Дэвид, интерном, используют инфракрасную спектроскопию, чтобы проникать в материалы и лучше понимать их состав

Слева Майкл Дутре экспериментирует с выдавливанием ацетилцеллюлозы. Справа – пластиковые кубики, используемые для замены утерянных фрагментов, отломанных уголков и недостающих частей с использованием 3D-принтера.

Дутре запустил на компьютере процедуру анализа, и на экране появился график. Лагэна была права – график показывает лишь простейшие связи между атомами углерода и между углеродом и водородом.

«Отсутствие определённых особенностей говорит о том, что это полиэтилен», — сказал Дутре.

Мэдден достаёт то, что раньше было пудреницей, но теперь её крышка очень сильно искажена, треснула и покрыта слоем белого порошка.

«Пластик потерял определённый процент массы», — сказала она, из-за того, что пластификатор вышел на поверхность и принял вид белого порошка. Без пластификатора коробочка стала хрупкой, съёжилась, и, наконец, треснула вдоль боков. Ссыхание и просачивание добавок – два наиболее распространённых направления деградации пластика.

В хранилище Смитсоновского института кураторы обнаружили, что на левой части туловища скафандра Армстронга появилось коричневое пятно – это пластификатор вышел из воздуховодов, сделанных из поливинилхлорида.

Это происходит оттого, что молекулы в пластиках выстраиваются не самым эффективным образом, говорит Джейн Липсон, специалист по физической химии из Дартмутского колледжа.

Они похожи на замороженные дезорганизованные жидкости, в которых встречается множество промежутков случайного размера между молекулами. Со временем крупные полимерные молекулы медленно организуются и упаковываются более эффективно, что невооружённым глазом воспринимается как сжатие.

Любые добавки, состоящие из мелких молекул, просачиваются через промежутки, пока не достигают поверхности, превращаясь во что-то вроде липкой жидкости или белого порошка. При разогреве пластик деградирует быстрее, поскольку у молекул появляется больше энергии для движения. «Они, по сути, находят способ перейти в более стабильное состояние», — сказала Липсон.

Хранители часто пытаются найти наилучшие условия для поддержки артефактов. «Большая часть процесса консервации заключается в обслуживании хранилища или витрины, помогающем замедлять распад, насколько это возможно», — сказал Бэйли из Смитсоновского музея Американского искусства.

В комплекс мер могут входить фильтрация ультрафиолета, уменьшающая случайные повреждения молекулярных связей пластика, что музею с большим количеством окон сделать нелегко. Для сохранения пластиковых произведений искусства также может потребоваться поддержка низкой температуры и постоянной влажности, что уменьшает миграцию пластификатора, или обеспечение бескислородной атмосферы для предотвращения окисления.

Коллам с командой создают особую витрину для скафандра Армстронга с тщательно подобранными условиями: 17 ºC, влажность 30%, и удаляющие загрязнители фильтры. Хранители надеются, что витрина будет закончена к следующему году, когда прилунению исполнится 50 лет.

Даже такое безобидное действие, как очистка объекта для выставки, может стать сложным процессом. К примеру, задача очистки пластификатора с поверхности, кажется довольно простой, но очистка побуждает выход ещё большего количества пластификатора, что, в принципе, ускоряет деградацию.

«Пластификатор просто пытается найти равновесное состояние между наружной и внутренней сторонами пластика, — сказал Шоки. – Но как только равновесие нарушено, может произойти катастрофа».

При наблюдении через поляризационный фильтр на пластиковой тарелке видно следы повреждения материала, расходящиеся от центра, что позволяет понять, как именно этот состав деградировал со временем.

Обычное протирание от пыли может поцарапать мягкую поверхность пластика, испортив чистую и блестящую полировку. В качестве альтернативы Шоки впервые применил технологию, по которой крохотные микрокристаллы сухого льда, снега из двуокиси углерода, направляются в виде струй на поверхность пластика, собирая с неё пыль и другие загрязнители.

Несмотря на свою дурную славу как основного загрязнителя планеты, у пластика есть много чего важного для рассказа. Даже если мы откажемся от пластика, сказал Шоки, «я считаю, что существует необходимость сохранить эту память в человеческой культуре».

Он вспомнил историю про черепаховый панцирь и его пластикового двойника, ацетилцеллюлозу. «Мы сумели почти истребить определённый вид черепах, — сказал Шоки, — но потом смогли перейти от природного материала к альтернативе».

«Тому, что мы используем их вместо традиционных материалов, есть свои причины», — сказала Джанет Гарсия, специалист по химии полимеров из IBM. По большей части это оттого, что пластик получается дешёвым и универсальным, лёгким и прочным.

Пластиковые бутылки помогают перевозить воду в удалённые места, лёгкие композитные вещества помогают экономить энергию в автомобилях и самолётах, одноразовые шприцы и мешки для крови помогают продлевать жизнь. Протезы заменяют отказывающие части тела.

«Частично благодаря пластику мы можем переживать свои тела», — говорит Мэдден. Не говоря уже об отправке людей в космос.