Почему картины, которые светятся в темноте, постепенно гаснут

Химики и музейные специалисты пытаются понять, почему это происходит. Новые результаты, представленные на конференции Американского химического общества ACS Fall 2026, указывают на неожиданного виновника: для некоторых фосфоресцентных пигментов длительная высокая влажность может оказаться не менее важным фактором разрушения, чем воздействие света.

Это особенно важно для музеев. До сих пор при сохранении ярких современных произведений большое внимание уделяли ограничению освещения. Теперь исследователи показывают, что контролировать необходимо еще и микроклимат.

Почему одни краски просто яркие, а другие светятся после выключения света

Обычная краска выглядит цветной потому, что поглощает часть падающего на нее света и отражает другую.

У люминесцентных материалов механизм сложнее: они поглощают энергию света, а затем переизлучают ее.

При этом флуоресцентные и фосфоресцентные материалы работают по-разному.

Флуоресцентные краски, например DayGlo, особенно ярко выглядят под определенным освещением, в том числе ультрафиолетовым. Они поглощают излучение и практически сразу отдают часть энергии в виде видимого света.

Но выключите источник — и эффект почти сразу исчезнет.

Фосфоресцентные материалы способны удерживать часть полученной энергии дольше. После того как свет выключили, они постепенно ее высвобождают и продолжают некоторое время светиться в темноте.

По такому принципу работают знакомые многим светящиеся наклейки-звезды, элементы аварийной разметки и некоторые художественные материалы.

Новые эксперименты команды Сары Шмидтке Собек из The College of Wooster посвящены прежде всего именно таким фосфоресцентным пигментам с послесвечением.

Почему свечение со временем исчезает

Никакой пигмент не остается химически неизменным навсегда.

Свет, кислород, влажность, температура и взаимодействие разных компонентов материала постепенно запускают химические реакции. Они могут изменять как сами вещества, отвечающие за свечение, так и среду, в которой эти вещества находятся.

Результат становится заметен визуально.

Цвет может потемнеть. Флуоресцентный эффект — ослабнуть. А фосфоресцентный материал после «зарядки» светом будет светиться уже не так ярко или значительно меньше времени.

Для обычной краски изменение оттенка уже представляет проблему для реставраторов.

Но в случае светящегося искусства утрачивается не просто цвет. Исчезает сам художественный эффект, который мог быть центральной частью замысла автора.

Влажность оказалась важнее, чем ожидали ученые

Собек и ее коллеги сначала определяли химический состав светящихся материалов, а затем изучали их фотофизические свойства — то есть то, как они поглощают энергию, удерживают ее и испускают свет.

Исследователи обнаружили, что многие фосфоресцентные пигменты по составу заметно отличаются от привычных флуоресцентных красок.

В светящихся в темноте материалах часто используются неорганические соединения и минеральные компоненты, тогда как дневные флуоресцентные пигменты могут содержать органические красители.

Одним из наиболее неожиданных предварительных результатов стало влияние высокой влажности.

По словам исследователей, продолжительное воздействие влажной среды может играть такую же большую, а в некоторых условиях даже большую роль в деградации фосфоресцентного материала, чем длительное воздействие обычного света.

Для музейного хранения это существенная деталь.

Недостаточно просто уменьшить яркость ламп или сократить время экспонирования. Если материал чувствителен к воде из воздуха, произведению может потребоваться жесткий контроль относительной влажности.

Здесь есть важное ограничение.

Новые результаты представлены на научной конференции ACS Fall 2026, а не в отдельной опубликованной статье с полным описанием экспериментов.

В публичном сообщении Американского химического общества не приведены точные значения влажности, продолжительность всех испытаний, количество изученных образцов или процент потери свечения.

Поэтому формулировка:

«влажность разрушает светящиеся краски быстрее света»

была бы слишком сильной.

Корректнее говорить, что для некоторых исследованных фосфоресцентных материалов высокая влажность оказалась важным фактором старения и в отдельных экспериментах могла воздействовать сильнее света.

Для других химических составов результат может быть иным.

Иногда краска темнеет, хотя основной краситель еще сохранился

Команда Собек уже несколько лет исследует и другой тип материалов — яркие дневные флуоресцентные пигменты.

Эта работа началась, в частности, с коллекции американского дизайнера Стивена Спрауса в Indianapolis Museum of Art at Newfields. Спраус активно использовал чрезвычайно яркие розовые, зеленые и другие DayGlo-цвета.

Оказалось, что подобная краска может представлять собой сложную смесь нескольких веществ.

В ней присутствуют красители, полимерная основа и специальные компоненты, усиливающие визуальную яркость, — оптические отбеливатели.

Они поглощают ультрафиолетовое излучение и переизлучают часть энергии в видимом диапазоне, благодаря чему поверхность кажется ярче.

Но разные компоненты смеси стареют с разной скоростью.

Исследователи обнаружили, что оптический отбеливатель способен разрушиться раньше основного цветного красителя.

В результате поверхность темнеет и выглядит менее эффектно, хотя сам пигмент, определяющий основной цвет, еще может сохраняться.

Для реставратора подобрать тот же цвет недостаточно

Это создает необычную проблему при восстановлении современных произведений.

Предположим, реставратору нужно восстановить поврежденный участок ярко-розовой флуоресцентной работы.

Можно подобрать новую краску, которая при обычном дневном освещении почти идеально совпадает со старой.

Но под ультрафиолетом станет очевидно, что два участка светятся совершенно по-разному.

Даже если совпадение удалось получить сегодня, проблема не заканчивается: оригинальный материал продолжает стареть, поэтому через несколько лет старый и восстановленный участки могут снова разойтись по цвету и интенсивности свечения.

Поэтому реставраторам приходится оценивать не только видимый цвет материала, но и его поведение при разных типах освещения.

В составе одной яркой краски может быть сразу несколько химических систем

Предыдущие исследования команды показали, насколько сложными могут быть промышленные флуоресцентные пигменты.

Чтобы определить их состав, ученым приходилось использовать сразу несколько методов — включая хроматографию, масс-спектрометрию и инфракрасную спектроскопию.

Даже материалы, внешне выглядящие почти одинаково, могут включать разные красители и полимерные основы.

Более того, производители способны со временем менять рецептуры.

Это означает, что современное произведение искусства нельзя надежно реставрировать, просто найдя в магазине краску похожего оттенка.

С химической точки зрения это может оказаться совсем другой материал, который и стареть будет совершенно иначе.

Ученые также изучают материалы с длительным послесвечением

В рамках нынешнего проекта исследователи отдельно работают с фосфоресцентными системами, содержащими литопон — исторически известный белый пигмент.

Студентка Элеанор Флеминг использует фотографические методы, чтобы измерять, как долго такие материалы продолжают светиться после воздействия видимого света.

Исследователей интересует, как интенсивность и продолжительность свечения меняются по мере старения материала.

При этом сам по себе обычный литопон не следует автоматически считать «светящейся в темноте краской». Речь идет о конкретных фосфоресцентных составах, в которые он входит.

Та же химия используется далеко за пределами музеев.

Флуоресцентные и фосфоресцентные вещества применяют там, где необходимо быстро привлечь внимание или сохранить видимость в темноте: в аварийных указателях, одежде, дорожных и технических обозначениях.

Поэтому понимание причин деградации интересует не только реставраторов.

Если ученые смогут определить, какие компоненты светящихся систем особенно чувствительны к воде, свету или другим условиям, производители смогут потенциально создавать более долговечные материалы.

Исследователи упоминают среди возможных будущих применений даже покрытия и разметку для аэродромов.

Но пока это перспектива. Новые эксперименты не являются испытанием готового покрытия на настоящей взлетно-посадочной полосе.

Полностью остановить химическое старение материалов невозможно.

Даже в идеальных музейных условиях молекулы постепенно меняются. Задача специалистов — понять механизм разрушения и максимально его замедлить.

Для светящегося искусства это особенно важно.

Произведение может выглядеть физически целым: холст не порван, краска не осыпалась, изображение остается узнаваемым.

Но если вещества, отвечавшие за флуоресценцию или послесвечение, разрушились, часть первоначального произведения уже фактически исчезла.

Именно поэтому ученые исследуют не только то, какого цвета была краска, но и то, что она делала со светом.

Новые результаты показывают, что ответ зависит от сложного взаимодействия химического состава и окружающей среды. Свет остается одним из главных факторов старения, но для некоторых материалов скрытым противником может оказаться обычная вода в воздухе.

Источник

Новые результаты представлены 25 августа 2026 года на конференции ACS Fall 2026 Американского химического общества в рамках симпозиума Chemistry Behind Art and Art Conservation.

Доклад: “Glow in the light & dark: Investigations of the photochemistry of emissive pigments used in art”.

Исследование проводят Sarah Schmidtke Sobeck из The College of Wooster, Gregory Smith из Indianapolis Museum of Art at Newfields и их коллеги.