Спектры рассеяния света помогут отличить настоящий янтарь от подделки

Ученые БФУ получили спектры рассеяния света для 15 образцов янтаря и смол, имитирующих янтарь, со всего мира. Поскольку образцы, сформировавшиеся при разной температуре, давлении и других условиях, неодинаково взаимодействуют со светом, их спектры удалось различить, как отпечатки пальцев. Благодаря этому представленные авторами данные можно будет использовать в качестве «эталона» для того, чтобы отличать поддельные камни и изделия от настоящего янтаря. Результаты исследования опубликованы в журнале Data in Brief.

Янтарь — окаменевшая древесная смола — во всем мире используется для изготовления украшений, шкатулок, часов и других предметов быта. Как и любые драгоценности, изделия из янтаря часто подделывают, имитируя природный камень эпоксидной или другими смолами, а также пластмассой. Качественную подделку визуально бывает очень сложно отличить от настоящего янтаря, поэтому ученые разрабатывают более надежные способы определения подлинности камня.

Ученые из Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта (Калининград) предложили определять свойства янтаря с помощью инфракрасной и рамановской спектроскопии. Эти методы основаны на том, что при пропускании через образец света определенной длины волны молекулы вещества взаимодействуют с излучением и начинают колебаться. Исходя из силы и частоты этих колебаний, строится спектр пропускания или рассеяния образца — своего рода «отпечаток пальца», по которому можно определить структуру материала, а также его химический состав.

Исследователи сняли спектры 15 образцов янтаря и современных смол, имитирующих янтарь. При этом образцы различались местом происхождения и возрастом. Так, среди них были камни из России, США, Доминиканской республики, Германии, Украины, Новой Зеландии, Мексики и Франции. Возраст экземпляров варьировался от 60 тыс. лет до настоящего времени.

Инфракрасная и рамановская спектроскопия позволила получить уникальные для каждого образца спектры, различия в которых обусловлены условиями формирования каждого отдельного камня.

«На взаимодействие янтаря или подобной ему смолы со светом влияет то, какие воздействия испытал материал в процессе своего формирования — полимеризацию, уплотнение структуры, то или иное давление и температуру, возможно, окисление. Это, по большому счету, регионоспецифичные признаки, поэтому камни из разных стран отличаются», — поясняет Андрей Зюбин, кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией математического моделирования оптических свойств наноматериалов, старший научный сотрудник НОЦ «Фундаментальная и прикладная фотоника. Нанофотоника» БФУ имени Иммануила Канта.

Поскольку исследованные авторами образцы янтаря происходят из самых разных регионов мира, специалисты соответствующих стран смогут использовать полученные спектры, чтобы сравнивать с ними спектры конкретных изделий или камней, подлинность которых нужно проверить.

«Мы продолжаем работу в этой области — на данный момент подробнее исследуем, как меняются свойства янтаря в зависимости от его возраста. В данный момент мы сняли спектры уже 55 образцов, поэтому материала для анализа достаточно много. Коллекция янтаря для исследования была предоставлена членом-корреспондентом Национальной академии наук Беларуси, доктором геолого-минералогических наук, профессором Брестского государственного университета имени А.С. Пушкина Максимом Альбертовичем Богдасаровым», — подводит итог Андрей Зюбин.

Исследование поддержано грантом РНФ № 23-22-10023 «Фундаментальные основы разработки нового метода оценки относительного возраста и географического происхождения ископаемых смол мира на примере балтийского янтаря».