ทีมนักวิจัย นำโดย รศ.ดร.กมลพรรณ เพ็งพัด ภาควิชาฟิสิกส์และวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ร่วมกับนักวิจัยจากหลากหลายสถาบัน และช่างผู้ผลิตชิ้นโมเสกกระจกเกรียบทางเลือก ได้ทำการศึกษาวิจัยในหัวข้อ "Chemical and Mechanical Characterization of the Alternative Kriab-Mirror Tesserae for Restoration of 18th to 19th-Century Mosaics (Thailand)" เพื่อหาลักษณะเฉพาะทางเคมีและทางกลของชิ้นโมเสกกระจกเกรียบทางเลือก สำหรับการบูรณะงานโมเสกในศตวรรษที่ 18 ถึง 19 (ประเทศไทย)
โดยในกระบวนการวิจัย นักวิจัยได้ทำการหาลักษณะเฉพาะทางเคมีและทางกลของกระจกเกรียบโบราณตัวอย่าง ที่ได้รับความอนุเคราะห์จากกลุ่มงานช่างปิดทองประดับกระจกและช่างสนะไทย กลุ่มประณีตศิลป์ สำนักช่างสิบหมู่ กรมศิลปากร โดยใช้เทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ เพื่อศึกษาเฟสของโลหะที่ใช้เคลือบกและเทคนิคจุลทรรศนศาสตร์อิเล็กตรอน เพื่อหาองค์ประกอบทางเคมีของโลหะที่ใช้เคลือบ และองค์ประกอบทางเคมีของแก้วบางที่ใช้ทำกระจกโบราณ รวมถึงการศึกษาโครงสร้างจุลภาคบริเวณรอยต่อระหว่างโลหะและแก้วบาง
สำหรับกระบวนการผลิตกระจกเกรียบทางเลือกนั้น นักวิจัยได้เริ่มจากการผลิตแก้วบางด้วยวิธีดัดแปรมาจากการหล่อเทปและเคลือบโลหะตอนร้อน เพื่อทำเงา ณ โรงงานผลิตกระจกเกรียบรชต ชาญเชี่ยว จากนั้นทำการทดสอบความต้านทานแรงเฉือนของการยึดติดกันระหว่างแก้วและโลหะของกระจกเกรียบทางเลือกที่ผลิตได้ด้วยวิธีการทดสอบแบบเฉือนเดี่ยวดัดแปรจากมาตรฐาน ASTM D1002-99 พร้อมทั้งวัดค่าสี L* a* และ b* ตามมาตรฐาน CIE-Lab และร้อยละการสะท้อนของกระจกเกรียบโบราณและกระจกเกรียบทางเลือกด้วยเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ Konica Minolta CM-3500D โดยใช้แสงกลางวัน CIE-D55 และแผ่นปรับเทียบสีขาวมาตรฐาน CR-A43 เพื่อใช้เป็นมาตรฐานในการวัดค่าสี ส่วนตัวมาตรฐานที่ใช้อ้างอิงสำหรับการวัดค่าร้อยละการสะท้อนแสงนั้น จะใช้กระจกเงินทางการค้า และความต้านทานต่อสภาพอากาศจะวิเคราะห์ผ่านเครื่อง QUV โดยการจำลองสภาวะอากาศให้วัสดุเสื่อมสภาพลง
ผลการศึกษา ทำให้ได้ข้อมูลเชิงลึกที่มีคุณค่าเกี่ยวกับลักษณะเฉพาะทั้งของกระจกเกรียบแบบโบราณและแบบทางเลือก โดยสามารถทราบถึงสูตรของแก้วบางและโลหะที่ประกอบเป็นชิ้นโมเสกกระจกเกรียบโบราณ ที่พบในประเทศไทยตั้งแต่ศตวรรษที่ 18 ถึง 19
การวิเคราะห์ด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์และข้อมูลแผนที่รังสีเอกซ์ของโลหะที่ใช้ทำเงา ณ รอยต่อระหว่างแก้วกับโลหะของกระจกเกรียบโบราณนั้น เผยให้เห็นเฟสของสารประกอบที่สึกกร่อน อันเนื่องมาจากการเกิดฟิล์มอัลคาไลน์ ส่วนกระจกเกรียบทางเลือกที่ผลิตได้จะมีความบางและการสะท้อนแสงที่ต่ำ จึงเหมาะสำหรับงานบูรณะหรืองานศิลปกรรมร่วมสมัยได้เป็นอย่างดี
อย่างไรก็ตาม กระจกเกรียบทางเลือกใหม่ที่ผลิตได้นี้ จะพบว่ามีความต้านทานต่อสภาพอากาศไม่สูง ซึ่งบ่งบอกถึงความจำเป็นในการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อพัฒนาสูตรแก้วให้มีความเสถียรมากขึ้น รวมถึงการใช้โลหะผสมไร้สารตะกั่วเป็นสารเคลือบทำเงา เพื่อความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
ศิลปะโมเสกของกระเบื้องกระจกเกรียบโบราณจากวัดและพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติในภาคกลางของประเทศไทย
ชิ้นส่วนของกระจกเกรียบโบราณหลากสี
การทดสอบความต้านทานแรงเฉือนของการยึดติดกันระหว่างแก้วและโลหะของกระจกเกรียบทางเลือกที่ผลิตได้ด้วยวิธีการทดสอบแบบเฉือนเดี่ยวดัดแปรจากมาตรฐาน ASTM D1002-99 (a) รูปการทดสอบชิ้นงานภายใต้วิธีทดสอบแรงดึงแบบคงที่ และ (b) ภาพความล้มเหลวของรอยต่อระหว่างแก้วบางกับโลหะของกระจกเกรียบทางเลือก
การเปรียบเทียบระหว่างชิ้นโมเสกกระจกเกรียบโบราณ (Old) และกระจกเกรียบทางเลือก (New) หลากสี (a) ด้านหน้าของกระจกและ (b) ด้านหลังของกระจก ทั้งนี้ได้นำชิ้นส่วนของกระจกสีเงินเชิงพาณิชย์ มาเปรียบเทียบด้วย
การค้นพบเหล่านี้ มีความสำคัญไม่เพียงแต่ในการอนุรักษ์กระจกเกรียบโบราณในประเทศไทยเท่านั้น แต่ยังรวมถึงศิลปะวัตถุของกระจกเคลือบสารตะกั่วที่พบทั่วโลกอีกด้วย
ผลที่ได้จากงานวิจัย น่าจะเป็นแนวทางในการทดลองในอนาคต เพื่อการผลิตต้นแบบใหม่ที่มีความเข้ากันได้ของสีกระจกที่ดีขึ้น และยังเป็นสิ่งสนับสนุนผู้เชี่ยวชาญด้านการอนุรักษ์ในการฟื้นฟูและบูรณะสิ่งประดิษฐ์อันล้ำค่านี้ได้
การผลิตกระจกเกรียบทางเลือกนี้ จะส่งผลให้เกิดประโยชน์ทั้งด้านเศรษฐกิจและช่างฝีมือในท้องถิ่น โดยสามารถรักษาและอนุรักษ์งานฝีมือ และทักษะเดิม เป็นการสนับสนุนอุตสาหกรรมขนาดเล็กให้มีความยั่งยืน นอกจากนี้ ผลการวิจัยที่ได้ยังสามารถนำไปใช้ในการพัฒนากระจกทางเลือกอื่นที่มีองค์ประกอบหรือกระบวนการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งเป็นอีกหนึ่งทางเลือกใหม่สำหรับการผลิตกระจกบาง เพื่อทดแทนกระจกแบบเดิมอย่างยั่งยืน
และหากสามารถผลิตกระจกเกรียบทางเลือกที่มีความทนทาน และสามารถทนต่อสภาพอากาศของประเทศไทยได้ดี น่าจะสามารถเพิ่มอายุการใช้งานของกระจกเหล่านี้ได้มากขึ้น เมื่อเทียบกับกระจกทางเลือกรุ่นเก่า ซึ่งจะช่วยลดความถี่ในการบูรณะซ่อมแซม อีกทั้งยังสามารถแก้ไขปัญหาความทนทานต่อสภาพอากาศต่ำอันเกิดจากการชะล้างของอัลคาไลน์และไอออนของตะกั่ว ด้วยการพัฒนากระจกทางเลือกที่ผ่านการปรับปรุงเสถียรภาพทางเคมี
ดังนั้น การศึกษาวิจัยในครั้งนี้ นอกจากจะเป็นประโยชน์ต่อการฟื้นฟูและบูรณะสิ่งประดิษฐ์อันล้ำค่าแล้วนั้น ยังเป็นการสร้างความร่วมมือกับชุมชน ท้องถิ่น และการให้ความรู้ที่มีส่วนสำคัญในการสร้างความตระหนักรู้ เกี่ยวกับแนวทางปฏิบัติในการอนุรักษ์และฟื้นฟูมรดกให้ถูกต้องตามหลักสากลได้ต่อไปอย่างยั่งยืน
ผลงานได้รับการตีพิมพ์เผยแพร่ในวารสาร
Materials
Published: 23 April 2023
https://doi.org/10.3390/ma16093321