10 استخدامات لليزر في تنظيف وترميم الآثار

قال فتحي الأحمدي، أخصائي ترميم الآثار، إن الليزر له عدة استخدامات في مجال الآثار منها التصوير والتسجيل ثلاثي الأبعاد 3 d laser scaning ومنها التنظيف ويستخدم في تنظيف الآثار العضوية وغير العضوية (مثل الأحجار والصور الجدارية واللوحات الزيتية والأيقونات) والنتائج مرضية لحد كبير وحل لأصعب المشكلات الموجودة في القطع الأثرية، كما أن التصوير والتسجيل بالليزر يساعد في عمليات الترميم التخيلي للأجزاء الناقصة ويكون بدقة عالية.

وأكد الأحمدي، أن هناك فرقا بين استخدام الليزر في تنظيف المواد العضوية وغير العضوية من حيث نوع وقوة شعاع الليزر المستخدم ومدة تعريض الأثر العضوي لضوء الليزر حيث أن حساسية المواد العضوية كبيره جدا وتتأثر بأي تدخل لذا يكون هناك حرص عال جدا أثناء العلاج يتمثل في قلة وقت التعريض وقلة قوة الشعاع المستخدم وبعد المسافة.

ومن جانبه قال وائل جمال، أخصائي الترميم، في الغالب تكون المنسوجات الأثرية محملة بالاتساخات والبقع والمواد الغريبة سواء كانت هذه المواد مستخرجة من الحفائر أو موجودة داخل المتاحف ويرجع ذلك إلى طبيعة المنسوجات الفيزيائية إذا أنها سريعة التأثير وارتباط بهذه الاتساخات إذا أن هذه الاتساخات تستقر في الفراغات الكائنة بين الشعيرات بعضها ببعض وكذلك في الفراغات البيئية الموجودة بين الخيوط وبعضها مما يؤدي في النهاية إلى تراكم الأتربة الاتساخات على سطع المنسوجات وتتوقف كمية الاتساخات على طبيعة الألياف والتصميم النسجي للقطعة والتكنيك الصناعي المستخدم في صناعة القطعة.

وأكد جمال، أن إجراء عمليات التنظيف يعتبر أمرا ضروريا للأسباب الآتية:
1. أن الاتساخات الموجودة على سطح المنسوخ يعطي مظهرا غير مقبول.
2. أن هذه الاتساخات تؤدي إلى طمس معالم القطعة.
3. هذه الاتساخات تزيد من حامضية هذه المنسوجات.
4. هذه الاتساخات تقلل من مرونة المنسوجات مما يؤدي إلى هشاشتها.
5. الاتساخات تشجع على نمو الحشرات والكائنات الحية الدقيقة.

ويتوقف نجاح اختيار الطريقة الملائمة لعملية التنظيف على الآتي:
1.التركيب الكيمياني المكون للقطعة المراد تنظيفها.
2. الخواص الفيزيائية للألياف والخيوط المكونة للقطعة
3. الترميمات والمعالجات الباقية.
4. نوعيه الاتساخات والبقع الموجودة.
5. أهم المنظفات الآمنة التي يمكن استخدامها بدون ضرر.
6. نوعيه الألوان والاصباغ ومدى تأثرها بمحاليل التنظيف
7. مدى تحمل القطعة للتأثيرات والميكانيكية المختلفة.
8. المدة التي يمكن أن تيف فيها القطعة معمورة في محاليل التنظيف.

التنظيف بالإنزيمات:
تستخدم الإنزيمات في إزالة البقع التي لا تجدى معها طرق التنظيف الأخرى وتستخدم في إزالة الزيوت والدهون والشحوم واللواصق والبلاستيكيات والربر والورنيشات وبقايا الدم والبروتينات والبقع الفطرية والبكتيرية ويجب أن يكون استخدام الإنزيمات في التنظيف بل يجب أن تمنع من مجال المنسوجات الاثرية وذلك لما تسببها من اضرار لهذه المنسوجات وفى حالة استخدامها للضرورة يجب أن تكون في أضيق الحدود وتكون بتركيزات ضعيفة ويجب أن يراعى جيدا الظروف القياسية لعملها إذان لكل إنزيم درجة PH خاصة به فإذا تغيرت هذه الظروف فانها قد تؤدى إلى حدوث إتلاف للمنسوجات الأثرية.

استخدم الليزر في مجال الآثار في العديد من الحالات نذكر منها على سبيل المثال لا الحصر:
• استخدام تحليل الليزر لدراسة الرسومات الفنية:
لفهم كيف يستخدم تحليل الليزر بطريقة عملية، افترض أنه في متحف يمتلك لوحة فنية ثمينة تعود للقرن السابع عشر، وبمرور السنين جرت العديد من عمليات الصيانة والترميم على اللوحة مما أضاف طبقة جديدة قد تكون غير مرئية فوق الألوان الأصلية التي استخدمها الفنان، وباستخدام تقنية الطيف المستحث بواسطة الليزر laser-induced breakdown spectroscopy يمكن أن تتم عملية التنظيف بدون أن تمس الألوان الأصلية للوحة.

• الليزر يستخدم في تحديد عمر الفخار والقطع الأثرية والحماية من التزوير
توصل العلماء إلى تحديد العناصر المكونة للمادة الأثرية بدون أخذ عينات وذلك عن طريق تسليط شعاع من الليزر مرة واحدة وفي جزء من الثانية ويمكن التعرف على العناصر المكونة للطبقات المختلفة للمادة الأثرية في حالة اللوحات الزيتية والصور الجدارية (الأيقونات - البورتريهات - الآثار المعدنية - الفخار والسيراميك).

• استخدام الليزر في التصوير الجوي للمناطق الأثرية
انتهى المجلس الأعلي للآثار من أعمال التسجيل الأثري لمنطقة آثار مدينة هابو بالبر الغربي بالأقصر في إطار مشروع التصوير الجوي والأرضي بالليزر والأقمار الصناعية للمناطق الأثرية، وأن هذا المشروع يهدف إلى استخدام اساليب وإمكانيات التطور العلمي الحديث والتقنيات المتطورة في التصوير الجوي بالطائرة والتصوير الثلاثي الابعاد لتوثيق وترميم المناطق الأثرية في مصر والمساعدة بشكل علمي وتقني في الكشف عن مواقع اثرية جديدة، ولاستنباط خرائط ونماذج ثلاثية الابعاد والاستفادة من الأبحاث والدراسات المهمة لاربع مناطق اثرية هي منطقة آثار الأقصر ووادي الملوك والملكات بالبر الغربي بالأقصر، وهضبة الأهرام بالجيزة ومنطقة اثار سقارة.

• استخدام الليزر في فحص الآثار المكتشفة المصنوعة من السيراميك أو المعدن
يقوم الباحثون في مختبر "راثجين" باستخدام التحليل الطيفي لامتصاص الذرّة، لتحديد التركيب الدقيق للمعدن، فبعض الخلطات تُشكل ميزة عصور ومناطق مختلفة، ومن المهم تحديد أنواع وكميات المعادن الموجودة في القطعة الأثرية، غالبًا ما تمكّن هذه المعلومات الباحثين من تحديد إذا ما كانوا يتعاملون مع قطعة أثرية حقيقية أو مزيفة.

• استخدام الليزر في عمليات تنظيف الآثار
أشعة الليزر عبارة عن موجات تحمل طاقة وتعتبر من أحدث طرق التنظيف التي يتم استخدامها في المتاحف العالمية ويرجع السبب في ذلك لنقائها وتركيزها وتماسك جزيئتها مما يساعد على تفتيت الاتساخات العضوية وقد استخدمت هذه الطريقة على الاخشاب والزجاج والرخام، وأعطت نتيجة جيدة جدا لعدم تأثيرها على الآثار التي تم تنظيفها، وتستخدم إما في صورة أحواض أو في صورة أداة تطلق الموجات فوق الصوتية Ultrasonic waves ولكن قبل استخدام هذه التقنيات الحديثة لابد من إجراء التجارب المعملية لها بصفة مبدئية على عينات تجريبية في المعمل وإذا أعطت نتائج جيدة يتم تطبيقها على الأثر تفاديا لحدوث أضرارا غير مسترجعة للأثر وفي حالة وجود بعض الاتساخات التي يصعب إزالتها بالتنظيف الميكانيكي يلجأ المرمم إلى طرق أخرى.

• استخدام الليزر في ترميم الآثار
في بعض البلدان تم استخدام الليزر في عمليات ترميم الآثار كتقنية حديثة ومن امثلة هذه البلدان اسكوتلندا حيث قامت بتوجيه الليزر صوب المعالم الأثرية لتساعد على ترميمها، ويتم بفضلها إنتاج نماذج ثلاثية الأبعاد أفضل بملايين المرات من الصور الفوتوغرافية أو الأفلام.

• استخدام الليزر في فحص المومياوات
وفي قسم الأشعة السينية في جامعة "هامبورج"، يجري العمل على مشروع مشترك بين علماء الآثار والأطباء، وخبراء تقنية المعلومات، يتم تحضير التصوير بالأشعة لفحص المومياء، بواسطة نظام حاسوب متخصص، يتم تصوير المومياوات المصرية التي ماتت منذ آلاف السنوات لساعات، أي أنه يتم تعريضها لكمية كبيرة من الإشعاعات التي لا يستطيع للإنسان الحي تحملها، يأخذ الفريق مئات من الصور المفصلة للجسم المحنط، ليتم استخدامها لاحقًا قاعدة للحصول على نظرة أقرب لما يوجد تحت الجلد، قام العلماء في المعهد بمعالجة البيانات في القسم الطبي لمستشفى الجامعة، بتطوير عملية تسمح لهم باستخدام صور "سي تي يو" لتطوير صور ثلاثية الأبعاد لما يوجد داخل المومياءات، وهذا الأمر يوازي فك غلاف المومياء.

• استخدام الليزر في دراسة الألوان والوسائط اللونية
والجديد في مجال علوم الليزر استخدامه في ترميم وإصلاح الآثار، إذ يتعاون المعهد القومي لليزر مع المجلس الأعلى للآثار لعمل مشروع قومي لدراسة كيفية ترميم الآثار عن طريق علوم الليزر والنانو تكنولوجيا، والتي اكتشف حديثا أن قدماء المصريين استخدموا بشكل بدائي لتثبيت ألوان رسومات المعابد، وهو سر بقائها طوال هذه السنين، إذ توصل الفراعنة إلى أن استخدام بودرة ألوان من جزئيات متناهية الصغر يؤدي إلى ثبات أكبر للألوان واستخدام أدق وتحكم في الدرجات، وكذلك يستخدم الآن الليزر في تنظيف وترميم تمثال رمسيس بعد أن غطي بطبقة سوداء من الشوائب وعوادم السيارات طوال فترة بقائه بميدان رمسيس، ما سيوفر مئات من ساعات العمل بالطرق اليدوية، ويجري الآن البحث في مسألة غاية في الخطورة تهدف إلى عمل بصمة ورمز سري بأشعة الليزر على كل قطعة آثار مصرية بهدف جدولتها وتسجيلها وضمان عدم تقليدها بالخارج، وهو تطبيق لليزر لن يضر بصحة الأثر وسيحد من عمليات سرقة الآثار وتزييفها وهو ما تتم دراسته حاليا.

• استخدام الليزر في المسح التسجيل الفوتوجيومتري للآثار
في الماضي كان كل ما نكتشفه من الآثار يسجل إما وصفا، فما تراه العين تكتبه اليد، وإما رسما ويتم بأكثر من طريقة، منها الأسلوب القديم وهو أسلوب عمل الطابعات عن طريق مادة سائلة كان يتم توزيعها على الجدار الذي يحمل نصا أو رسما، ثم تترك لتجف وبعدها تزال ويكون قد طبع عليها ما على الأثر وخطورتها تتجلى في أثرها السيئ على الألوان، أما الطريقة الأخري للرسم، فهي عن طريق استعمال مادة خاصة من البلاستيك يتم فرشها على الأثر وشف النقش أو الرسم بأقلام ذات أحبار خاصة، وبعدها يتم تحبير هذا البلاستيك على ورق كلك وتعرض هذه الطريقة أيضا الأثر للخطورة نتيجة ملاصقة يد الرسام الأثري للأثر.

وهناك نوع ثالث يعرف بالتسجيل الفوتوجيومتري وهو وإن كان من أدق أساليب التسجيل، إلا أنه عملية صعبة جدا ومكلفة للغاية وتستغرق سنوات وسنوات في حالة الآثار الكبيرة مثل الأهرامات والتماثيل الضخمة مثل أبي الهول، ويعتمد هذا الأسلوب على تسجيل كل حجر سواء صغر أم كبير.