Các bảo tàng chạy đua với thời gian để bảo tồn hiện vật bằng nhựa

Khi Leanne Tonkin làm nghiên cứu sinh tại Viện Trang phục Nghệ thuật của Bảo tàng Metropolitan vào giữa những năm 2010, cô nhìn thấy một chiếc áo mưa màu đỏ từ những năm 1960 cứng đến nỗi nó có thể tự dựng đứng lên, cứ như được mặc bởi một hồn ma. Một chiếc áo khác thì bị chảy nhão ra, không còn nhận ra được là một chiếc áo.

Những chiếc áo nhựa này không gặp tai nạn cháy, hóa chất hay vấn đề gì khác thường, chúng chỉ tự hỏng theo thời gian vì một lý do: chứa chất dẻo không bền.

Chúng ta thường nghĩ rằng đồ nhựa rất bền: chai nước, túi nilon và các loại rác nhựa khác có mặt trên khắp hành tinh, từ đỉnh Everest đến Rãnh Mariana - có vẻ như nhựa tồn tại ở mọi nơi mà không dễ bị phân hủy.

Nhưng trên thực tế, một số chất liệu nhựa biến đổi theo thời gian. Chúng nứt ra, bở, chảy nhão... Đây là những vấn đề đau đầu cho các tổ chức như bảo tàng, nơi đang nỗ lực bảo tồn các hiện vật quan trọng về mặt văn hóa hoặc các tác phẩm nghệ thuật bằng nhựa.

Cho đến gần đây, các bảo tàng chỉ phải lo bảo quản các chất liệu truyền thống. Anna Laganà, chuyên gia nghiên cứu tại Viện Bảo tồn Getty, cho biết: “Chúng tôi biết cách lưu giữ và phục hồi các bức tranh, sách và các vật liệu như gỗ, kim loại và thủy tinh. Nhưng đối với nhựa, kiến ​​thức của chúng tôi vẫn còn hạn chế". Tonkin, hiện là tiến sĩ nghiên cứu về bảo tồn thời trang tại Đại học Nottingham Trent, đồng ý: “Hiện tại chúng tôi đang xoay sở cố gắng tìm ra cách bảo tồn đồ nhựa".

Trong những năm trở lại đây, số lượng các đồ vật bằng nhựa quan trọng về mặt văn hóa tăng chóng mặt: radio đời đầu, tác phẩm điêu khắc trường phái avant-garde (tiên phong), những tấm ảnh tạo thành các bộ phim hoạt hình Disney đời đầu, các bộ trang phục của nghệ sĩ David Bowie, trái tim nhân tạo đầu tiên, v.v... Gần như mọi bảo tàng trên thế giới đều có những món đồ bằng nhựa, và ngay cả những đồ vật bằng nhựa được chăm sóc cẩn thận cũng có thể xuống cấp nhanh chóng.

Joana Lia Ferreira, giáo sư về bảo tồn và phục hồi tại Trường Khoa học và Công nghệ NOVA, nhớ lại một cuộc triển lãm với chiếc đèn có chụp làm từ bọt polyurethane màu đen. Một ngày, những người bảo tồn nhận thấy chụp đèn bắt đầu sụp xuống, vì vậy họ tìm cách phục hồi nhưng đã quá muộn: cái chụp đèn bắt đầu nứt ra và nhanh chóng vỡ nát hoàn toàn.

Các bảo tàng đang làm mọi cách để cứu những đồ vật bằng nhựa quan trọng về mặt văn hóa khỏi số phận tương tự. Trong thập kỷ qua, các công cụ tốt hơn để xác định những đồ nhựa dễ bị tổn thương đã được phát triển; các phương pháp bảo quản và ngăn chặn sự phân hủy cũng bắt đầu được thí nghiệm. Chất dẻo đã tồn tại khoảng 150 năm tính đến nay, và các nhà bảo tồn hy vọng rằng những "vật báu" bằng nhựa của họ vẫn giữ được nguyên dạng được trong 150 năm tới.

Một số loại nhựa, chẳng hạn như polycarbonate và acrylic, khá ổn định. Nhưng ở các loại nhựa khác, các phân tử polymer chuỗi dài có thể bị phá vỡ khi tiếp xúc với oxy hoặc ánh sáng. Thật không may, một số loại nhựa dễ hỏng nhất - cellulose nitrate, cellulose acetate, polyurethane, polyvinyl chloride (PVC) - lại rất phổ biến, được sử dụng trong các mặt hàng đa dạng từ phim chụp ảnh, bóng bi-a đến quần áo và đồ nội thất cao cấp. Ngoài ra, đây cũng là các loại nhựa "cấp tính" nhất vì các chất phụ gia có trong chúng, bao gồm chất làm dẻo, thuốc nhuộm và chất chống cháy, có thể gây ra nhiều vấn đề nữa. Ví dụ, đồ vật làm từ PVC cứng chắc có thể bị chảy nhão theo thời gian, hoặc đồ vật từ PVC dẻo có thể cứng lại, đặc biệt là khi nhiệt độ dao động.

Một thách thức khác thường gặp đối với các nhà bảo tồn là tìm ra chính xác vật liệu nhựa của đồ vật đang cần bảo quản. Họ có thể dùng các kỹ thuật như quang phổ Raman và nhiệt phân - sắc ký khí - khối phổ để tìm ra “dấu vân tay” phân tử từ một mẫu vật liệu, sau đó tìm ra vật liệu bằng cách đối chiếu "dấu vân tay" này với cơ sở dữ liệu quang phổ POPART - một dự án của châu Âu ghi lại dữ liệu về các hiện vật bằng nhựa trong bảo tàng.

Tuy nhiên, nhiều bảo tàng nhỏ không thể tiếp cận các thiết bị có giá hàng chục nghìn USD đó. Vì vậy, một số tổ chức đã phát triển các phương pháp tiếp cận công nghệ thấp dựa trên việc... chạm, gõ và ngửi vật liệu.

Một khi các nhà bảo tồn xác định được loại vật liệu nhựa, họ có thể thực hiện các bước bảo quản thích hợp. Nguyên tắc chung với nhựa là “giữ lạnh, giữ tối, giữ khô", và trong một số trường hợp thì tránh cả oxy, Odile Madden, nhà khoa học tại Getty, cho biết. Nhưng ngay cả trong cùng một họ vật liệu nhựa, các điều kiện tối ưu có thể khác nhau, phụ thuộc vào thành phần và tỷ lệ cụ thể của chúng. Thử nghiệm các kỹ thuật bảo quản mới trên các mẫu vật là việc làm rất rủi ro, vì vậy một số nhà bảo tồn đã chuyển sang thử nghiệm trên các vật liệu tương tự.

Ví dụ, Tonkin mô phỏng các tác phẩm quần áo nhựa bằng cách tạo ra các đường khâu và tán đinh kim loại lên những ô vải PVC (vật liệu phổ biến trong áo mưa cho đến nay) rộng 20cm², sau đó bảo quản chúng trong nhiều tháng ở nhiệt độ từ –17,8°C đến 21,1°C và độ ẩm từ 40% đến 50%.

Lưu trữ đông lạnh có vẻ là cách hứa hẹn nhất để bảo quản hình dáng vật liệu. Nhưng trong điều kiện lạnh nhất, Tonkin nhận thấy, các phân tử PVC kết tinh, đào thải các chất làm làm cho vải có tính dẻo, cuối cùng vải nhựa sẽ bị giòn và rỗ. Bảo quản nhựa ở ngưỡng 4,4°C đã tránh được vấn đề đó. Ngoài ra, Tonkin nhận thấy, khi chuyển vật liệu vào hoặc ra khỏi kho lạnh, cần giữ nó ở nhiệt độ trung gian khoảng 15,5°C trong 24 giờ để tránh bị hư hỏng do thay đổi nhiệt độ đột ngột.

Các nhà bảo tồn khác cũng tiến hành các thí nghiệm để hiểu cách nhựa bị phân hủy và biện pháp ngăn chặn. Đèn hồ quang Xenon bắn phá các vật liệu bằng photon giúp mô phỏng thời gian tiếp xúc ánh sáng hàng năm trời chỉ trong vài giờ. Họ còn sử dụng các khoang thời tiết để nghiên cứu nhiệt và độ ẩm ảnh hưởng thế nào đến nhựa. Madden thậm chí cho nhựa tiếp xúc với các chất ô nhiễm để nghiên cứu tác động của không khí bẩn.

Những thí nghiệm như vậy gặp phải một hạn chế then chốt: các nhà khoa học không có chất nhựa y hệt như mẫu vật lịch sử. Để đảm bảo an toàn và ổn định, các nhà sản xuất nhựa ngày nay đã thêm các thành phần khác nhau vào nhựa so với những thập kỷ trước. Vì vậy, kết quả của các thí nghiệm trên nhựa hiện đại có thể không phù hợp với các mẫu vật lịch sử.

Để khắc phục hạn chế đó, vào năm 2019, Getty đã mua hẳn thiết bị sản xuất nhựa của riêng mình. Các nhà nghiên cứu sau đó tìm lại các số báo cũ của các tạp chí như Modern Plastics để tìm công thức nấu nhựa cũ. Getty hiện có thể tái tạo vật liệu nhựa với các thành phần chính xác như quá khứ ban đầu. Và các nhà khoa học dự kiến sẽ thực hiện các bài kiểm tra phân hủy nhân tạo trên loại nhựa này.

Thea van Oosten, nhà hóa học polymer, người đã làm việc trong nhiều thập kỷ tại Cơ quan Di sản Văn hóa Hà Lan, cho biết một số đồ tạo tác đặc biệt dễ bị hỏng, bởi vì các nghệ sỹ tạo hình không phải lúc nào cũng biết cách trộn các thành phần nhựa đúng cách, dẫn đến các vật liệu kém bền.

Ferreira lưu ý: "Bây giờ chúng ta đang sống trong thời đại của nhựa" và những gì chúng ta quyết định thu thập và bảo tồn ngày hôm nay sẽ có tác động mạnh mẽ đến cách hiểu về lịch sử trong tương lai.