洞穴壁画与FT-IR光谱技术有何关联？从原始的洞穴壁画到米开朗基罗和梵高的作品，艺术从人类原始时期开始就伴随着人类的成长。洞穴壁画不仅代表了人类最早创造的艺术形式，还可帮助我们去了解那个别无其他记录形式的远古时代。
“我不认为将食物画在墙上会有什么前途。”
换句话讲，这些洞穴壁画变得尤其有趣。为深入了解远古人类的历史，科研人员开始对洞穴壁画创作中使用的颜料进行研究。因此，这些颜料的化学成分便成为了一项有意思的研究主题。
如果洞穴壁画中使用的是无机颜料，则可使用拉曼光谱等技术进行分析。我们在拉曼光谱基础系列中探讨了这一应用。然而，探索史前颜料的有机成分是一项相当艰巨的挑战。
虽然艰巨但这正是FT-IR光谱技术发挥作用之处。
在本文中，我们将向您介绍研究人员如何着手重建史前绘画、检验其成分，并创建一套整洁有序的数据库。
利用FT-IR分析“古颜料” 通常情况下，红外光谱技术非常适用于识别有机材料。此外，在混合物检索中该技术也能获得令人满意的结果。
葡萄牙和法国的科研人员利用史前方法，制成了石器时代的染料。之后，他们使用FT-IR光谱仪，对这些染料及其成分进行了分析（表1）。那么，这些史前绘画的实际样本又起到什么作用呢？
具体成分
混合物
红赭石
红赭石+人体唾液
黄赭石
红赭石+植物油
粘土（高岭石型）
红赭石+蛋黄
木炭
黄赭石+蛋黄
动物脂肪
黄赭石+茜草
鸡蛋
粘土+水
血液
粘土+蛋黄
唾液
千枚岩+水
茜草
千枚岩+蛋黄
千枚岩（变质岩）
蛋清+蛋黄
梨果仙人掌
烧制牛骨
表1：上表列出了使用FT-IR技术测得的混合物及具体成分。
这项研究的目标是确定每种成分的标志谱带并创建一套数据库，以便将史前绘画的实际光谱与该数据库以及现有数据库中的信息进行比较。
实际上，这也就是根据“新制”绘画材料的参考光谱，对原画颜料中的成分予以验证。因此，从理论上讲，我们便可了解有哪些材料可用于创作这些画作。
在未来，基于古画的FT-IR数据库有助于在现场确定画作的确切成分，从而不仅为科研人员的研究提供支持，还将帮助修复者保护重要的艺术珍品。
神秘“杀手锏”：ALPHA II 为分析上述具体成分和混合物，研究人员使用了一台配备ATR（衰减全反射）附件的布鲁克Alpha FT-IR光谱仪。他们首先使用一把刮刀采集样品。然后，通过24次扫描，以4 cm−1的分辨率，生成400–4000 cm−1区间的光谱。
如此生成的光谱质量高，可用于识别其中每种化合物并区分各种混合物中的不同物质。研究人员直接使用OPUS IR软件即完成了上述新数据库的创建。
参考文献
Garcês , S.、Gomes, H.、Haddab, L.、Cura, P和Rosina, P.。《探寻史前洞穴壁画中可能使用的混合颜料的ATR-FTIR信号》。Rock Art Res. 36, 182-188 (2019)。
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