Chemische Hinweise auf das Geheimnis der Beschichtung von Stradivaris Geigen

Laut einigen Musikern erzeugen Stradivari-Geigen elegante Musik mit einer Klarheit, die von modernen Instrumenten ihresgleichen sucht. Und es sind die letzten Schliffe – mysteriöse Behandlungen, die vor Hunderten von Jahren von Antonio Stradivari angewendet wurden – die zu ihrem einzigartigen Aussehen und Klang beitragen. In einem Schritt, um das Geheimnis zu lüften, greifen Forscher ein Analytische Chemie berichten über eine Abbildung im Nanometerbereich von zwei Geigen von Stradivari, die eine Schicht auf Proteinbasis zwischen Holz und Lack zeigt.

Frühere Studien haben berichtet, dass einige von Stradivari hergestellte Saiteninstrumente eine versteckte Beschichtung unter dem glänzenden Lack haben. Der Zweck dieser Beschichtung wäre es gewesen, das Holz auszufüllen und zu glätten, um die Resonanz des Holzes und den erzeugten Klang zu beeinflussen. Die Kenntnis der Komponenten dieses Films könnte der Schlüssel zum Nachbau der historischen Instrumente in der Neuzeit sein.

Also wollten Lisa Vaccari, Marco Malagodi und ihre Kollegen eine Technik finden, die die Zusammensetzung der Schicht zwischen Holz und Lack zweier kostbarer Geigen bestimmt – der San Lorenzo 1718 und der Toscano 1690.

Unter Verwendung einer zuvor bei historischen Geigen verwendeten Technik, der Fourier-Transformations-Infrarotspektromikroskopie mit Synchrotronstrahlung, stellte das Team fest, dass beide Proben eine Zwischenschicht aufwiesen, aber diese Methode konnte die Zusammensetzung der Schicht nicht von dem angrenzenden Holz unterscheiden. Dann wandten sie sich der Nahfeld-Rastermikroskopie vom Typ Infrarotstreuung (IR s-SNOM) zu, um die Proben zu analysieren.

Das IR-s-SNOM-Gerät umfasst ein Mikroskop, das Bilder mit einer Breite von mehreren zehn Nanometern aufnimmt und das von der Beschichtungsschicht und dem Holz gestreute Infrarotlicht misst, um Informationen über ihre chemische Zusammensetzung zu sammeln. Die Ergebnisse der neuen Methode zeigten, dass die Schicht zwischen Holz und Lack beider Instrumente Verbindungen auf Proteinbasis enthielt, die sich in nanoskaligen Flecken ansammelten.

Da IR s-SNOM ein detailliertes 3D-Bild der Arten von Substanzen auf der Oberfläche der Geige lieferte, könnten die Forscher sagen, dass es in zukünftigen Studien verwendet werden könnte, um Verbindungen in komplexen, mehrschichtigen Kulturerbeproben zu identifizieren.