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Wie alt ist dieses Seidenartefakt?

Seit mindestens 5.000 Jahren wird Seide zu Stoff gewebt. Das filigrane Material, das aus den Fäden der Seidenraupen hergestellt wird, die zur Herstellung ihrer Kokons ausgeschieden werden, wurde von den Gewändern der byzantinischen Kaiser bis zu den Fallschirmen der Fallschirmjäger des Zweiten Weltkriegs verwendet. Im alten China, dem Geburtsort der Seide, wurde sie zu Luxuspapier, einem Medium für Gemälde und sogar zu einer Form der Währung. Seit Jahrhunderten verbieten Gesetze jedem außer dem Kaiser und anderen Würdenträgern, es als Kleidung zu tragen. Seide wurde in den Gräbern ägyptischer Mumien gefunden, und im alten Rom wurde sie beschuldigt, junge Frauen promiskuitiv gemacht zu haben.

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Der Forscher Mehdi Moini verwendete 348 v. Chr. Ein Stück Stoff, um seine "Uhr" zu kalibrieren. (Kauf, Geschenk der Vincent Astor Foundation, 2002 / Metropolitan Museum of Art / Kunstquelle, NY) Moini perfektioniert eine neue Technik, um die Vergangenheit zu verstehen. (Susana Raab)

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Für Historiker spiegeln Seidenartefakte den Handel und die sozialen Bräuche vergangener Kulturen wider. Forscher haben lange nach einer todsicheren Methode gesucht, die das Alter von Seide misst, für die es keine kontinuierliche historische Aufzeichnung gibt, und die nur eine winzige Probe des Materials verwendet. Jetzt hat Mehdi Moini, Chemiker am Smithsonian Museum Conservation Institute, eine Technik entwickelt, die auf der chemischen Zusammensetzung von Seide basiert. Seine Technik dient als eine Art Uhr und er testet und kalibriert sie mit Seide bekannter Jahrgänge aus den Sammlungen der Institution. "Eine Uhr zu bauen ist einfach", sagt er. "Die Uhr zu kalibrieren ist schwierig."

Seidenproteine ​​bestehen aus Aminosäuren, kleinen Molekülen mit dreidimensionaler Struktur. Jede Aminosäure hat zwei mögliche Varianten, die sich spiegelbildlich darstellen: linkshändige Aminosäuren (L) und rechtshändige Aminosäuren (D). Die Aminosäuren, die von den meisten Lebewesen - wie Seidenraupen - produziert werden - Sind Linkshänder. Der Schlüssel zum Datierungsprozess, sagt Moini, ist, dass sich einige Aminosäuren mit zunehmendem Alter der Seidenproteine ​​in die D-Variante umlagern. Wie alt ein Seidenfaden ist, erkennt er am Verhältnis von D zu L Aminosäuren. Im Jahr Null haben alle die L-Struktur; Wenn genügend Zeit zur Verfügung steht, wird es letztendlich gleiche Teile von beiden geben. Forscher wenden diesen Ansatz seit Jahrzehnten bei verschiedenen Proteinen an, aber Moini ist der erste, der ihn auf sehr kleine Seidenproben anwendet, sagt Darrell Kaufman, Geologe an der Northern Arizona University.

Moini und seine Kollegen liehen sich ein mehr als 2.000 Jahre altes chinesisches Textil vom Metropolitan Museum of Art und eine Flagge des Smithsonian, die 1846 im mexikanischen Krieg verwendet wurde. Sumru Krody, leitender Kurator am Textilmuseum in Washington, DC, ließ ihn Proben von einem alten ägyptischen Tiraz entnehmen, einer Turban-Zeremonienkapelle mit einer Inschrift, die genau auf das Jahr 993 datiert. „Es ist sehr schwierig, Textilien mit einem genauen Datum zu finden sie “, sagt sie. "Aber manchmal hat man Glück."

Moinis Methode verwendet eine winzige Menge an Material, was Kuratoren von unbezahlbaren Stoffen anspricht. "Wenn Sie in ein Museum gehen und sagen:" Ich möchte fünf Milligramm dieser kostbaren Seide. "Seide ist sehr leicht, also sind fünf Milligramm eine Menge Verbindung", sagt Moini. Frühere Techniken wie die Kohlenstoffdatierung verbrauchten für jeden Test mehrere Milligramm Seide. Im Gegensatz dazu braucht er nur ein Hundertstel dieses Betrags. "Wenn es nur einen winzigen Fleck Stoff gibt", sagt er, "reicht es für uns, die Analyse durchzuführen."

Um das Verhältnis von D zu L Aminosäuren in jedem Stück Seide zu bestimmen, lösen Moini und sein Team den Stoff in Salzsäure auf, geben die Flüssigkeit in eine dünne Glasröhre und legen ein elektrisches Feld an. Da Aminosäuren eine geringe elektrische Ladung haben, werden sie durch die Röhre gezogen. Das Röhrchen enthält auch eine Substanz, die die D-Aminosäuren chemisch anzieht. "Stellen Sie sich das so vor: Sie haben ein paar Hände, die linke und die rechte, und dann füllen wir die [Röhre] nur mit den rechten Handschuhen", sagt Moini. "Nur die rechte Hand geht in den rechten Handschuh und wird erwischt, und die linke Hand passt nicht in den rechten Handschuh, also geht es schneller durch."

Nach der Analyse einer Vielzahl von Seidenproben stellten Moini und sein Team fest, dass sich 50 Prozent der Aminosäuren nach 2.500 Jahren von der L- in die D-Form ändern.

Die Technik ist effizienter und präziser als frühere Methoden. Es wird in Kürze verwendet, um Artefakte unbekannten Alters zu datieren. „Nachdem diese Technik vollständig entwickelt ist, beginnt der unterhaltsame Teil“, sagt Krody. Sie könnte die Datierungsmethode auf Gegenstände wie die Buyid-Seide anwenden, eine Gruppe von Artefakten, die zwischen dem 8. und 12. Jahrhundert im Iran entstanden sein könnten.

Wie alt ist dieses Seidenartefakt?