И снова египетский синий

Старейший синтетический пигмент, история которого насчитывает несколько тысячелетий и известный как египетский синий (состав CaCuSi4O10), в настоящее время находится на пике своей «популярности» не только среди художников, но в большей степени даже среди специалистов весьма далеких от искусства. Все дело в том, что он обладает интересными оптическими, магнитными и биологическими свойствами с потенциальными новыми технологическими применениями. Пигмент излучает свет в ближней ИК-области, а это означает, что его можно использовать, например, в дактилоскопии или для чернил в качестве защиты от подделок.

Химия египетского синего похожа на химию высокотемпературных сверхпроводников, поэтому можно ожидать открытий в этой области. Первыми производителями пигмента были древние египтяне, затем его производили на юге современной Италии, но уже к эпохе Возрождения знания о технологии производства были в значительной степени забыты.

На современном этапе синтетики подходят к получению египетского синего с учетом имеющегося багажа знаний о его структуре и вооруженные современными методами для фазового и элементного анализа. В работе (npj Heritage Science, 2025📕) применили 12 различных рецептов пигмента из смесей диоксида кремния, меди, карбонатов натрия и кальция. Синтез проводили при температуре около 1000 С в течение от 1 до 11 ч, чтобы воспроизвести температуры, которые были доступны древним египтянам. После охлаждения образцов с разной скоростью пигменты изучались с помощью современных методов микроскопии и анализа, после чего проводилось сравнение с двумя древнеегипетскими артефактами. Основной вывод авторов статьи состоит в том, что цвет египетского синего зависит от многих факторов: это и химический состав исходных компонентов, и наличие посторонних фаз помимо фазы купрориваита, размер частиц и т.д.

Например, глубокая синяя окраска требовала высокой доли купрориваита (т. е. >35 мас.%), но доли выше 50 мас.% не обязательно изменяли значения восприятия цвета. Эксперименты также показали влияние более длительного времени нагрева и медленного охлаждения на увеличение концентрации купрориваита и синего цвета за счет стеклянной фазы и кремнезема.

Зачастую открытия новых материалов вдохновлены природными объектами или веществами, которые пролежали на полке не один десяток лет (Nature Synthesis, 2022📕). Исследователи неорганических пигментов из Университета штата Орегон используют редкий минерал, открытый в Норвегии более века назад, в качестве основы для создания новых пигментов жёлтых, оранжевых и красных оттенков — ярких, долговечных, нетоксичных и недорогих. Новые пигменты также обладают энергосберегающим потенциалом: их способность отражать солнечное тепло означает, что покрытые ими здания и транспортные средства будут меньше нуждаться в кондиционировании воздуха в жаркую погоду, что актуально прямо сейчас в Москве.

Эти исследования являются логичным продолжением для профессора М. Субраманьяна, который вошёл в историю цвета, открыв яркий синий пигмент, теперь известный под коммерческим названием YInMn Blue (JACS, 2009📕).

Его текущее исследование сфокусировано на кристаллической структуре тортвейтита – силиката, содержащего скандий и иттрий, (Sc,Y)2Si2O7. Тортвейтит не отличается яркой окраской, но, внедрив в кристаллическую решетку, подобную тортвейтиту, такие элементы, как никель, цинк и ванадий, ученые получили коллекцию интенсивных желтых, оранжевых и красноватых пигментов (Chemistry of Materials, 2025📕). Установлено, что конечный цвет пигмента зависит от концентрации и координационного окружения двухвалентного никеля, который является основным хромофором пигмента.

Известно, что двухвалентный никель придаёт неорганическим соединениям жёлтый и зелёный цвета (Results in Physics, 2017📕), но редко оранжевый и/или красный. Интенсивная окраска в твёрдых растворах объясняется сочетанием процессов переноса заряда и d–d переходов. Среди синтезированных образцов состав Zn1,77Ni0,23V2O7 демонстрирует наиболее интенсивный красный оттенок (L*: 40,38, a*: 26,31 и b*: 28,29), тогда как Zn0,4Ni1,6V2O7 имеет наиболее яркий жёлтый оттенок (L*: 59,32, a*: 10,68 и b*: 59,26). Кроме того, они демонстрируют отражающую способность 40–70% в ближнем инфракрасном диапазоне (БИК).

Обнаруженные пигменты стабильны при высоких температурах и в кислых средах, не изменяют своей структуры или цветовых свойств, и их можно получать на воздухе при относительно низких температурах, около 750 °C, что делает возможным крупномасштабное производство.

ИИ в химии. Научная конференция

Приглашаем принять участие во II Научной конференции
"Искусственный интеллект в химии и материаловедении", которая пройдет с 17 по 21 ноября 2025 года в Институте органической химии им.Н.Д. Зелинского, Российской академии наук (ИОХ РАН).

Веб-сайт конференции: ai2025.zioc.ru

👩‍🏫Научная программа охватывает широкий спектр тем в области фундаментальных исследований, практической цифровизации и стратегии ИИ в науке. Важным блоком конференции является обсуждение применения ИИ в разработке промышленных решений.

Со вступительным словом на открытии конференции выступят:
🟠Секиринский Денис Сергеевич - Заместитель министра науки и высшего образования РФ
🟠Алдошин Сергей Михайлович - Вице-президент РАН, Академик РАН
🟠Калмыков Степан Николаевич - Вице-президент РАН, Академик РАН
🟠Егоров Михаил Петрович - Академик-секретарь ОХНМ РАН Академик РАН

Темы научных сессий по применению технологий искусственного интеллекта:
* Материалы и катализ
* Молекулярный дизайн и предсказание свойств
* Спектроскопии и аналитика
* Автономные лаборатории и роботизация
* Квантовая химия + ИИ
* Зеленая химия и устойчивость
* Другие приложения ИИ в химии

Направления:
* AI в разработке промышленных решений
* Междисциплинарные темы: технологии – химия – биология – медицина

Уникальная возможность дополнить программу:
* Предложите тематику сессии или круглого стола
* Предложите докладчика: номинируйте докладчика, возможно самономинирование
(напишите по эл.почте: aichem@ioc.ac.ru)

📃Регистрация и прием тезисов
Подпишитесь на тг-канал конференции, чтобы быть в курсе обновлений.

Использование красных пигментов в Перу и Китае

Пигменты как сырье и как искусственные красители открывают путь к пониманию многих аспектов жизни древних людей. В долине Чинча на юге Перу регулярно обнаруживают пигментированные человеческие останки и погребальный инвентарь, результаты исследования которых показывают (Journal of Anthropological Archaeology, 2023📕, PLoS ONE, 2025📕, International Journal of Historical Archaeology, 2025📕), что пигменты на основе киновари (HgS) и гематита (Fe2O3), вероятно, местного и неместного происхождения, смешивались с водой и наносились на скелетированных людей разных возрастов и полов. Ученые делают вывод, что нанесение красного пигмента на человеческие останки является частью длительного процесса социального умирания, который меняет бытийный статус умерших и способствует развитию социальных различий и групповой идентичности.

Предыдущие исследования использования красных пигментов в погребальных обрядах людей, живших в древнем Перу, предполагали, что эта практика была связана с продлением жизни умерших. В рамках нового исследования исследователи использовали различные методы для анализа красных пигментов, найденных на костях, и подвергли 35 костей (25 из которых были черепами) лазерной абляции, рентгеновской флуоресцентной спектрометрии и рентгеновской порошковой дифракции, чтобы идентифицировать все компоненты пигментов. Ученые обнаружили, что киноварь вероятнее всего привозили из других мест, что предполагает, что её использование предназначалось для важных или богатых людей. Кроме того, предполагается, что люди того времени, возможно, эксгумировали своих близких и наносили краску на их кости, чтобы защитить их от европейских захватчиков.

О совершенно удивительной находке сообщили китайские исследователи (Archaeological and Anthropological Sciences, 2025📕). У молодой женщины, жившей 2000 лет назад в Турфанской котловине (Синьцзян, Китай), были обнаружены зубы, окрашенные в красный цвет киноварью и белковым связующим веществом. Это первый и единственный известный случай использования киновари в качестве красителя для зубов в древности. Символично, что ученые назвали свою находку «Красная принцесса Шелкового пути».