المفاهيم الأساسية

الكيمياء

الماء

التشبُّع

الامتصاص

مقدمة

هل تساءلت من قبل عن الأوجه المشتركة بين الفن والعلم؟

رغم أن الفنَّ يرتكز على المشاعر وأن العلمَ يستخدم التفكير المنطقي، فإن كلًا من الفن والعلم يتطلب إبداعًا ومهارات ملاحظة ممتازة، بل إن أغلب التقنيات التي يستخدمها الفنانون لها تفسيرات علمية مثيرة للاهتمام. وهذا النشاط العلمي يستكشف إحدى هذه التقنيات: الرسم باستخدام طلاء ذي أساس مائي على الأسطح الرطبة، انظر كيف يمكن للعلم أن يساعدك على أن تصبح فنانًا متعدّد المهارات!

الخلفية العلمية

التصوير الجصي هو تقنية للرسم على الجدران باستخدام طلاء ذي أساس مائي على سطح جِصي جيري رطب، تُمثّل التقنية عملًا كيميائيًا رائعًا، غير أنها ليست خالية من المخاطر! فأولًا، يجري تعريض الحجر الجيري، أو كربونات الكالسيوم CaCo3 -وهو من الصخور الرسوبية التي توجد في المياه البحرية الدافئة الضحلة- للتسخين الشديد إلى درجات حرارة تتجاوز 800 درجة مئوية (نحو 1500 درجة فهرنهايت).

ويؤدِّي هذا إلى تحلّل الحجر الجيري إلى ثاني أكسيد الكربون -وهو الغاز الذي نُخرجه في الزفير- وجير حيّ CaO. يذوب الجير الحيّ -وهو مادة سامة في حد ذاته- في الماء لينتج الجير المُطفأ أو Ca(OH)2، وهي مادة بإمكانها أن تُسبّب حروقًا كيميائية، يُخلط هذا الناتج بعد ذلك بجسيمات دقيقة مثل الرمل لتكوين الجص الذي يُستَخدَم سطحًا للرسم.

تلعب هذه الجسيمات دورًا حيويًا لأنها تخلق جيوبًا هوائية داخل المزيج، مما يسمح لثاني أكسيد الكربون بالتسلل إلى الداخل والتفاعل مع الجير المطفأ لإنتاج الحجر الجيري، CaCO3، وهي المادة التي بدأنا بها!

وقبل أن يجفَّ الجِص، يرسم الرسَّامون عليه بطلاء مائي؛ وهو عبارة عن مزيج من الماء وجسيمات ملونة تسمّى صبغة، ويمكن الرسم به على الجِص الرطب الذي يمتصّ الماء الحامل للصبغة بداخله، ثم يتبخّر الماء، ويجفّ الجص وتصبح الصبغة جزءًا من الحائط؛ وبذلك تولد اللوحة الجصية (الفريسكو).

ولأن الصبغة تتغلغل داخل الجص، فإن الصور الجصية تعيش طويلًا، ونستطيع رؤية بقايا صور جصية صُنِعَت عام 1500 قبل الميلاد تقريبًا على جزيرة كريت اليونانية، كما توجد أمثلة رائعة أخرى في آثار مدينة بومبي الرومانية القديمة، أو في أعمال عصر النهضة في إيطاليا، مثل لوحات مايكل أنجلو الجصية على سقف كنيسة سيستين في الفاتيكان.

في هذا النشاط ستختبر الرسم باستخدام طلاءات مائية على أسطح رطبة، سنستخدم بدلًا من الجِص الجيري السام المستخدم في الصور الجصية التقليدية، مزيجًا من نشا الذرة المُعَدّ في المنزل، وهو أيضًا وسيلة للمرح ويعرف باسم "أوبليك".

المواد المستخدمة

  • مقلاة فطائر
  • كوب معايرة
  • نشا ذرة
  • ماء
  • كوب معايرة
  • لون طعام سائل أو ألوان ماء (لون واحد يكفي لإجراء النشاط، غير أن عدَّة ألوان ستنتج لوحة أكثر حيوية)
  • وعاء صغير لمزج لون الطعام أو ألوان الماء بالماء (وعاء لكل لون ستستخدمه)
  • فرشاة تلوين (فرشاة لكل لون)
  • ورقة ألوان ماء أو ورقة تصميمات إنشائية (يفضّل أن تكون ذات لون فاتح)
  • مناشف قماشية أو ورقية
  • سطح يمكنك أن تستخدم عليه لون طعام أو طلاء
  • إسفنجة (اختياري)
  • شوكة (اختياري)

الإعداد للتجربة

ملحوظة: استعدّ لأن تتّسخ واحذر دخول معجون الأوبليك أو الطلاء في عينيك، اغسل يديك دائمًا بعد التعامل مع الأوبليك أو الطلاء.

  • اخلط ببطء كوبين من نشا الذرة مع كوب واحد من الماء في مقلاة الفطائر، إذا كانت لديك مقلاة صغيرة الحجم، استخدم نصف الكمية، بإمكانك أن تستخدم يديك أو شوكة في عملية الخلط، لا بدَّ أن يكون الناتج خليطًا يشبه الغراء يتسرّب ببطء من بين أصابعك إذا التقطته، أضف كمية صغيرة من الماء حال بدت المادة شديدة الجفاف، هذا الخليط يُطلق عليه عادة اسم "أوبليك".
  • بمجرد أن تنتهي من اللعب بالمعجون، اتركه في منتصف المقلاة، لمدة 15 دقيقة على الأقل، راقب كيف ينتشر ببطء ليملأ المقلاة.
  • امزج بضع قطرات من لون الطعام أو طلاء الألوان المائية مع قليل من الماء في وعاء صغير. هذا هو طلاؤك المائي.
  • قبل أن تبدأ النشاط مباشرة، دع الماء يجري على الورقة أو بلّلها باستخدام قطعة إسفنج بحيث يصير سطحها رطبًا (ولكن ليس مُشبعًا تمامًا بالماء).

الخطوات

  • بعد برهة، سترسم خطّين، أحدهما على المعجون الرطب في مقلاة الفطائر، والثاني على الورقة الرطبة، هل تتوقع أن يبدو الخطان واضحين وحادين أم ضعيفين ومشتتين؟
  • خذ فرشاة التلوين والتقط بها القليل من الطلاء وارسم خطًا على الورقة الرطبة، ماذا يحدث؟ ولماذا؟
  • التقط مزيدًا من الطلاء وارسم خطًا على المعجون الرطب في مقلاة الفطائر، ماذا يحدث الآن؟ ولماذا يبدو مختلفًا هذه المرة؟
  • ارسم أي شيء يخطر في بالك على المعجون الرطب والورقة الرطبة، هل سيختلف تأثير الطلاء المائي على الورقة الرطبة عنه على المعجون الرطب؟ لماذا؟
  • بمجرد أن تنتهي من الرسم، اترك الرسمتين لتجفَّا ولاحظ النتائج، هل تستطيع أن تفسِّر لماذا أنتجت هاتان التقنيتان نتائج مختلفة على هذا النحو؟
  • نشاط إضافي: استخدم عصير الملفوف الأحمر بدلًا من الماء لصنع المعجون وترطيب الورقة. استخدم خلًا أبيض و/أو مزيجًا من بيكربونات الصوديوم والماء كطلاء. هل ترى كيف تُنتِج هذه الدهانات الشفافة لونًا؟ هل يمكنك العثور على المزيد من المواد في المنزل للرسم على القاعدة المبللة بعصير الملفوف؟
  • نشاط إضافي: استكشف كيف يعمل الطلاء المائي على أنواع مختلفة من الأوراق الجافة والرطبة. هل يختلف ورق الطباعة عن ورق التصميمات الإنشائية، أو ورق الألوان المائية، أو الورق المقوَّى؟ ماذا سيحدث في البداية عندما تُرطِّب جميع أنواع هذه الأوراق؟ كيف يمكنك الجمع بين التقنيتين؟

 الملاحظات والنتائج

هل كانت خطوطك ضعيفة ومشتتة على الورقة الرطبة، وواضحة وحادة على المعجون الرطب؟ كان هذا متوقعًا!

رغم أن المعجون رطبٌ فإنّه غير مشبع؛ بمعنى أنه يمكنه امتصاص المزيد من الماء، ونتيجة لذلك تغلغل الطلاء المائي داخل المعجون حاملًا معه الصبغات الملونة، يترك ذلك خطًا حادًا وواضحًا على السطح.

أما فيما يتعلق بالرسم على الورقة الرطبة فإن الأمر يختلف قليلًا، إذ تمتلئ جيوب الهواء الصغيرة الواقعة بين ألياف الورقة سريعًا بالماء، وبمجرَّد أن تتشبع الورقة، لا يَعود بإمكانها امتصاص أي كمية أخرى من الرطوبة، ويطفو الطلاء المائي الموضوع على السطح المشبَّع أعلى الورقة حاملًا معه الصبغات الملونة، وتكون النتيجة عبارة عن خط ضعيف ذي أطراف مجعَّدة.

في كلتا الحالتين، يتبخَّر الماء تاركًا خلفه الصبغات ونشا الذرة أو الورقة.

تنظيف محيط التجربة

اغسل كل المعدّات (وأي سطح متَّسخ جرَّاء العمل) باستخدام الماء والصابون إلى أن تنظِّفها جيدًا، تخلّص من معجون الأوبليك في سلة المهملات، لا تنسَ أن تغسل يديك جيدًا بعد أن تنتهي.

هذا النشاط مقدم لكم بالاشتراك مع "ساينس باديز".