Raman spectroscopic analysis of art and archaeological artefacts of relevance to the preservation of cultural heritage: the illumination of ancient mysteries

This paper reviews the contributions of Raman spectroscopy to the non-destructive characterisation of biological materials, including the sourcing of resins and the identification of biodegradation of art and archaeological artefacts. The advantages of Raman spectroscopy for non-destructive analysis are well-appreciated. However, the ability to record molecular information about organic and inorganic species present in a heterogeneous specimen at the same time, the insensitivity of the Raman scattering process to water and hydroxyl groups which re moves the necessity for sample desiccation, and the ease of illumination for samples of very small and very large sizes and unusual shapes are also apparent. Several examples are used to illustrate the application of Raman spectroscopic techniques to the characterisation of biomaterials and for the preservation of cultural heritage through case studies in the following areas: wall-paintings and rock art, human and animal tissues and skeletal remains, fabrics, resins and ivories.

W artykule omówiono przydatność spektroskopii ramanowskiej dla niedestrukcyjnej charakterystyki materiałów biologicznych, np. badanie źródeł żywic i identyfikacja biodegradacji dzieł sztuki i obiektów archeologicznych. Zalety spektroskopii ramanowskiej w niedekstrukcyjnej analizie są powszechnie uznawane. Jednakże badania dowodzą także możliwości uzyskiwania informacji molekularnych o formach organicznych i nieorganicznych obecnych równocześnie w heterogenicznych próbkach, na braku wpływu wody i grupy hydroksylowej na rozproszenia ramanowskiego co likwiduje konieczność osuszania próbek oraz łatwość analizowania próbek o bardzo małych lub bardzo dużych rozmiarach albo nietypowych kształtach. W artykule przedstawiono kilka przykładów zastosowania spektroskopii ramanowskiej do charakterystyki biomateriałów i ochrony dziedzictwa kulturalnego. Studia przypadków dotyczyły następujących obszarów: malowidła ścienne i naskalne, tkanki ludzkie i zwierzęce oraz szczątki kości, tkaniny, żywice i kość słoniowa.