溼壁畫的科學

來自科學夥伴的古老藝術活動

運用一點科學知識,瞭解藝術家幾個世紀以來是如何創作傑作的。 

喬治·雷特塞克

關鍵概念
化學

飽和
吸收

簡介
你有沒有想過藝術和科學有什麼共同之處?雖然藝術依賴於情感,而科學運用理性思維,但科學和藝術都要求創造力和出色的觀察能力。藝術家使用的大多數技巧甚至都有有趣的科學解釋。這項活動探索其中之一:在潮溼的表面上用水性顏料繪畫。看看科學如何幫助你成為一個更全面的藝術家!

背景
溼壁畫是一種牆壁繪畫技術,在溼石灰灰泥上使用水性顏料。這項技術是一項奇妙的化學作品——但並非沒有風險!首先,對石灰石或碳酸鈣(CaCO3,一種在溫暖、淺海水中發現的沉積岩)施加超過800攝氏度(約1500華氏度)的極端高溫。這會將岩石分解為二氧化碳——CO2,我們撥出的氣體——和生石灰,或氧化鈣(CaO)。生石灰本身是一種有毒物質,然後將其溶解在水中以產生熟石灰,或氫氧化鈣(Ca(OH)2),一種會引起化學灼傷的物質。然後混合微觀顆粒(例如沙子)以形成用作繪畫表面的灰泥。


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這些顆粒發揮著至關重要的作用,因為它們在混合物內部產生氣穴,這使得二氧化碳能夠滲入並與熟石灰反應形成石灰石——CaCO3,我們最初使用的物質!在讓灰泥乾燥之前,畫家會塗上水性顏料。這是水和稱為顏料的彩色顆粒的混合物,可以將其塗在吸收水中攜帶顏料的溼灰泥上。然後水蒸發,灰泥凝固,顏料成為牆壁的一部分——一幅溼壁畫就誕生了!

由於顏料滲透到灰泥中,溼壁畫很耐用。我們仍然可以看到公元前1500年左右在希臘克里特島製作的溼壁畫的殘跡。其他偉大的例子可以在古羅馬城市龐貝的遺址中找到,或者在義大利文藝復興時期的作品中,例如米開朗基羅在梵蒂岡西斯廷教堂天花板上的溼壁畫。

在這個活動中,你將研究在潮溼的表面上用水性顏料繪畫。我們將用自制的玉米澱粉混合物來代替傳統溼壁畫中使用的有毒石灰灰泥,這種混合物也很有趣:奧勃力克。

材料

  • 餡餅盤

  • 量杯

  • 玉米澱粉

  • 量杯

  • 液體食用色素或水彩顏料(一種顏色足以完成此活動,但多種顏色會產生更豐富多彩的繪畫效果。)

  • 用於將食用色素或顏料與水混合的小碗(你使用的每種顏色一個)

  • 畫筆(每種顏色一個)

  • 一張水彩紙或卡紙(最好是淺色)

  • 布或紙巾

  • 您可以使用食用色素或顏料的工作表面

  • 海綿(可選)

  • 叉子(可選)

準備工作

注意:準備好弄髒並小心不要讓奧勃力克或顏料進入你的眼睛。處理完奧勃力克或顏料後,務必洗手。

  • 在餡餅盤中慢慢混合兩杯玉米澱粉和一杯水。如果你的盤子很小,使用一半的量。你可以用手或叉子攪拌。結果應該是一種膠狀混合物,如果你把它撿起來,它會在你的手指間慢慢滲出。如果物質看起來太乾,加入少量水。這種混合物通常稱為奧勃力克。

  • 一旦你玩完這種糊狀物,把它留在盤子中間,讓它靜置至少 15 分鐘。觀察它如何慢慢滲出並填滿盤子。

  • 在一個小碗中混合幾滴食用色素或水彩顏料和少許水。這就是你的水性顏料。

  • 在您開始活動之前,讓水流過紙張或用海綿將其弄溼,使其表面溼潤(但不要浸透)。

步驟

  • 一會兒,你將在潮溼的餡餅盤中的糊狀物上和潮溼的紙上畫兩條線。你期望這些線條看起來清晰銳利還是柔和擴散?

  • 拿起一支畫筆,蘸一些顏料,在潮溼的紙上畫一條線。發生了什麼?為什麼會這樣?

  • 蘸更多的顏料,在餡餅盤中潮溼的糊狀物上畫一條線。現在發生了什麼?為什麼看起來會不一樣?

  • 在潮溼的糊狀物上和潮溼的紙上隨意繪畫。水性顏料在潮溼的紙上和在潮溼的糊狀物上的效果是否不同?為什麼會這樣?

  • 畫完後,讓這兩幅畫都乾透,並觀察結果。你能解釋為什麼這些技術會產生如此不同的結果嗎?

  • 額外: 使用紅甘藍汁代替水來製作糊狀物並弄溼你的紙張。使用白醋和/或小蘇打和水的混合物作為顏料。你看到這些透明顏料是如何產生顏色的嗎? 你能在家裡找到更多物質來在這個浸泡了甘藍汁的底料上繪畫嗎?

  • 額外: 探索水性顏料在不同型別的乾溼紙張上的工作原理。列印紙與卡紙、水彩紙或紙板不同嗎?如果你先將所有這些型別的紙弄溼會發生什麼?你如何結合這兩種技術?

觀察和結果
你的線條在溼紙上是否柔和且擴散,而在溼糊上是否清晰銳利? 這是預期的!

即使糊狀物是溼的,它也不是飽和的;它可以吸收更多的水。因此,水性顏料會滲透到糊狀物中,並攜帶彩色顏料。這會在表面留下清晰、明確的線條。

在溼紙上繪畫略有不同。紙張纖維之間的小氣穴會迅速充滿水。一旦紙張飽和,它就無法再吸收任何水分。塗在飽和表面上的水性顏料會漂浮在紙張頂部,並攜帶顏料。結果是邊緣起皺的柔和線條。

在這兩種情況下,水都會蒸發,留下顏料以及玉米澱粉或紙張。

清理
用肥皂水清洗所有裝置(和任何髒汙的工作表面)並擦拭乾淨。將奧勃力克糊狀物丟入垃圾桶。完成後不要忘記洗手。

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此活動由科學夥伴合作推出

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