Исследование, проведенное в соавторстве с учеными Техасского университета, подтвердило, что известный скрипичный мастер Антонио Страдивари и другие обрабатывали свои инструменты различными химическими веществами, которые позволяли получать уникальный звук. Некоторые из этих химикатов были идентифицированы впервые.

Джозеф Надьвари, почетный профессор биохимии в Техасском университете, первым предложил данную теорию. Около 40 лет назад он доказал, что основной причиной безупречного звука инструментов, помимо высокого мастерства исполнителей, были химические вещества, которые Страдивари и другие использовали для обработки против поражения дерева вредителями. Международная группа ученых, возглавляемая профессором химии Тайваньского национального университета Хван-Чинг Тай, опубликовала свои результаты в Angewandte Chemie, ведущем химическом журнале Германии.

Внешний вид кремонских елей, из которых делали скрипки Страдивари и его современники, немного отличается от современных образцов в сторону желтизны, что является нормальным для состаренной древесины из-за спонтанного окисления лигнина. Клетки кремонской древесины демонстрируют нормальную морфологию при гиперспектральной визуализации с оптическим срезом. Исследования с использованием синхротронной рентгеновской томографии и сканирующей электронной микроскопией показывают, что кремонские ели сохранили неповрежденные клеточные и субклеточные структуры.

Затем ученые исследовали влияние старения на кремонские ели с использованием твердотельного ядерного магнитного резонанса, и они не показали признаков деградации. Напротив, кремонские клены демонстрируют значительную деградацию гемицеллюлозы и деметоксилирование лигнина. Такие различия могут быть вызваны только разницей в химическом составе древесины. Измерения жидкостной хроматографии показывают, что клен содержит в три раза более высокий уровень ацетилирования гемицеллюлозы, чем ель, которая превращается в уксусную кислоту при старении дерева.

Ели в возрасте 200–400 лет демонстрируют пониженное поглощение инфракрасного излучения на уровне 1735 см – 1 (подтверждающий информационный рисунок S13 – S15), вызванное деацетилированием гемицеллюлозы.21a, 28 Это становится еще более очевидным для состаренной древесины хвойных пород, взятой из тысячелетней китайской цитры (подтверждающий Информационный рисунок S16). Интересно, что ели Страдивари и Гварнери однозначно демонстрируют повышенное поглощение около 1710 см-1 (рис. 3b), что указывает на образование кетонов или карбоновых кислот в результате окисления.29 Мы протестировали несколько распространенных видов обработки древесины - кипячение, щелочные растворы, ультрафиолетовое излучение и запекание. - и обнаружил, что последние два увеличивают поглощение при 1710 см-1 (подтверждающая информация, рисунок S17). Вероятно, что Страдивари и Гварнери подвергали свою деку воздействию сильного солнечного света, как описано в личном письме Страдивари 5, но мы не можем исключить возможность запекания или более сложных химических процедур. Отсутствие пиков белковой сигнатуры в инфракрасных спектрах подтвердило, что образцы древесины Cremonese не были загрязнены коллагеновыми клеями, используемыми для сборки и ремонта скрипок.

Для поиска доказательств химических манипуляций была использована масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) для количественного определения более двух десятков элементов в образцах кремонской ели и клена путем переваривания древесной щепы в азотной кислоте.

Текущие результаты исследовательской группы показывают, что для обработки древесины мастера применяли буру, цинк, медь и квасцы вместе с известковой водой.

«Бура имеет долгую историю использования в качестве консерванта, восходящую к древним египтянам, которые использовали ее при мумификации, а затем в качестве инсектицида», — говорит Надьвари.

Он отметил, что каждый скрипач, вероятно, использовал свои собственные домашние методы обработки дерева. Данные методы, утверждает Надьвари, держались в секрете, так как в какой-то момент мастера поняли, что, помимо защиты, их обработка дает и механические преимущества. При этом рецепты лака не были секретом. 

Команда ученых обнаружила данные химические вещества и внутри древесины, а не только на ее поверхности. По их словам, это напрямую повлияло на качество звука инструментов.

Антонио Страдивари (1644–1737) за свою жизнь создал около 1200 скрипок. Сегодня сохранилось около 600 его инструментов. Менее известный современник Страдивари, Гварнери дель Джезу, производил скрипки, которые теперь считаются равными по качеству и цене скрипкам Страдивари. их стоимость может превышать $ 10 млн.

Теперь исследователи хотят собрать несколько десятков образцов не только скрипок Страдивари и Гварнери, но и других мастеров Золотого периода (1660-1750 гг.) из Кремоны (Италия).