[Nat. Nanotechnol.] 旧材料新用途——石墨烯用于防止艺术品褪色
通讯作者：C.Galiotis
保护艺术品遗产对其传承极其重要。新材料和新技术通常对环境条件表现出明显的敏感性，导致现代和当代艺术品的预期寿命较短。例如，艺术品在氧化剂的情况下，暴露于紫外线（UV）和可见光下会引发颜色变化、泛黄和褪色。最近报道的一个例子：梵高的“向日葵”颜色变化是由于油漆杂质与光和二氧化碳的反应，红铅晶体变成了白色的铅结晶。众所周知，染料对可见光的选择性反射会产生相应的颜色。然而，吸收的光子，尤其是那些能量较高的光子，可以激发处于基态的分子，引发一系列化学反应，导致颜色变化或褪色。光降解过程会导致无法预测或预防的不可逆颜色变化。在所有影响艺术材料的环境中，曝光显然是唯一一个无法控制而不影响艺术作品视觉外观的参数。近年来，一些研究人员开创了使用纳米材料保护文化遗产的先河，纳米材料已在多部艺术杰作上得到成功测试。
图1a. 将石墨烯转移到模型和真实艺术品上的卷对卷过程的示意图
希腊帕特雷大学化学工程系C.Galiotis教授研究了石墨烯作为图形艺术作品和绘画等艺术品的保护涂层的适用性。石墨烯的一个重要特性是它具有很高的面内刚度和强度，但由于其极小的（原子）厚度，它很容易弯曲。此外，它不能渗透有害化合物，例如氧气、水分和腐蚀性气体，并且可以通过范德华键的形成很容易地粘附在基材上。由于这些特性以及疏水性和吸光性，石墨烯是在存储和运输过程中保护属于博物馆、收藏品和画廊的艺术品的理想候选材料。此外，石墨烯可以粘附在任何干净的表面上，但由于其原子厚度，与目前可用的商业聚合物涂层相比，可以很容易地从其中去除。因此，它在保护艺术品褪色方面的表现优于其他保护材料和物质。相关工作以“Preventing colour fading in artworks with graphene veils”为题发表在Nature Nanotechnology上。
图2.石墨烯面纱老化的模型：（a）彩色模型的图片：没有和单层、双层和三层石墨烯（分别是REF、1LG、2LG、3LG）；（b）紫外线照射老化后不同模型的保护系数与N层的函数关系；（c）PF作为N层的函数用于不同模型在可见光下老化；（d）不同基材在紫外光照射后呈蓝色的保护系数。