Лаборатория «Гжель»: где наука создаёт красоту, а художникам помогают технологии
Голубые цветы, синие птицы и аккуратные завитки - вы помните этот сервиз, который стоит у вашей бабушки в серванте? В детстве мы пили из него чай, а родители называли бело-голубые фарфоровые кружки «гжелью».
Знаменитой росписи уже семь веков, и за это время технологи, художники и химики превратили народный промысел в настоящую науку со своими секретами. Давайте разберемся, какой путь прошел тот самый сервиз, чтобы попасть к нам на стол.
Как современные технологии, такие как 3D-моделирование и 3D-печать, меняют производство этой уникальной посуды, и смогут ли роботы заменить художников-мастеров?
На гжель с научно-технологической точки зрения нам помог взглянуть генеральный директор ООО «Гжель - художественные мастерские» (Объединение «Гжель») Петр Сивов. Подробнее читайте в нашем материале.
Форма: литье и роботы
Для начала отправимся в лабораторию, где технологи готовят фарфор - история нашего сервиза начинается здесь. Раньше глина для гжельского фарфора добывалась вручную - около подмосковной деревни, которая и подарила название промыслу.
Первое упоминание об этой местности встречается еще в завещании Ивана Калиты - в 1339 году. В нем он наследовал керамические доходные мастерские своему сыну.
Дело в том, что благодаря уникальным месторождениям гжельских глин, которые выходят на поверхность, здесь еще со времен первых поселений занимались гончарным делом.
Сегодня технологам привозят специальные смеси, из которых они готовят материал для будущих изделий. Они определяют критерии и параметры фарфоровой массы - так называемого шликера - и количество разбавителей, которые необходимы для нее.
«Здесь не просто смешивают готовую смесь с водой. В нее нужно добавлять электролиты, которые при определенной влажности дают подвижность шликерам.
Причем нам нельзя уходить в высокую влажность, иначе мы напаиваем гипсовую форму водой, и она преждевременно выходят из строя», - поделился Петр Сивов.
Традиционно формы для керамики делаются из гипса. Но сегодня на производстве появляются еще и полимерные основы. Они служат дольше гипсовых - около 80−100 тысяч производственных циклов.
Кроме того, такая форма позволяет отливать изделия под давлением до 30 бар. А это, в свою очередь, помогает сократить число дефектов - например, появление пузырьков на отлитой форме.
«За счет давления начинается интенсивная фильтрация воды через стенки формы, образуется отливка. Дальше форма раскрывается и оттуда у нас роботом вынимается изделие», - рассказал эксперт.
Да, именно роботом - они на производстве помогают не повредить керамику. Их движение намного более четкие, чем человеческие. Но, на самом деле, литье на заводе мало механизированный процесс.
Хотя, по словам эксперта, на предприятии есть карусельная литьевая машина, которая позволяет отливать тонкостенную чашку, то есть сам корпус изделия. Но ручка все равно отливается отдельно - вручную, с помощью форм.
Кобальт: ярко и экологично
После изделие сушится и отправляется на роспись. Для нее используют кобальтовую краску - это светостойкий пигмент.
Как отметил генеральный директор, самого кобальта, то есть металла, в краске лишь 50%, все остальное - это другие материалы, которые способствуют адгезии пигмента на поверхности полуфабриката, то есть «сцеплению» химических веществ.
Но гжель на самом деле имеет намного больше оттенков, чем мы привыкли - и они заключены не только в голубой спектр. Так, находки археологов, раньше гжельская роспись была цветной.
Впервые синий кобальтовый пигмент применили только в XVIII веке. Но даже здесь все не так просто - изначально эта краска имеет серый оттенок.
Синей она становится только после обжига - в результате химической реакции оксида кобальта (CoO). Формула, которая определяет интенсивность цвета, зависит от концентрации оксида и температуры в печи.
Кстати, этих химических реакций не стоит бояться - как отметил эксперт, кобальт экологически безвреден - его не стоит путать с активным изотопом металла, который может быть опасен для человека.
Его на промысле не используется - на производстве применяют лишь материалы, качество которых проверяется, а сами изделия регулярно проходят проверку на ГОСТы.
К тому же любая краска закрепляется глазурью, поэтому не попадает в пищу. А сама глазурь представляет собой, по сути, мелко раскрошенное и расплавленное стекло.
«Состав красок и глазури постоянно совершенствоваться, в них появляются новые составляющие, за счет чего увеличивается чистота химических соединений, появляются новые интересные модификации, которые раньше получить было невозможно», - поделился специалист.
Роспись: художники и механика
В цеху, где расписывают гжельский фарфор, работают множество мастеров. «Сразу хочу сказать - чтобы не было секретов - рисунок создает художник, дальше его тиражируют на изделие живописцы», - сказала Петр Сивов.
Для этого у специалистов есть специальные кальки - они центрируются на изделии, пудрятся углем и дальше мастера заполняют контур разработанной росписью.
Но это медленный процесс - за день один человек может расписать иногда всего лишь одно изделие - например, вазу. Однако современные технологии могут ускорить этот процесс.
«Попытки увеличить производительность труда живописцев были и раньше, но тогда делались так называемые декоды. То есть на основании рисунка делалась картинка, сверху наносился лак и, соответственно, с помощью лака она переносилась на изделие», - рассказал о технологии эксперт.
Сейчас же вместе с коллегами из Китая специалисты предприятия стараются изобрести способ механизированной росписи изделий. По словам эксперта, они близки к тому, чтобы создать механизм, который бы практически полностью имитировал традиционную роспись.
Сушка и запекание: серая роспись по розовому
Но, посмотрев на расписанные образцы, мы все еще не узнаем в них знакомую нам гжель. Допустим, с серым цветом росписи мы разобрались. Но гжель до запекания - это серая роспись по розовому! Все изделия в местных цехах имеют именно этот нежный оттенок.
И это заслуга так называемого раствора фуксина: «У нас есть точка контроля качества - после первого обжига изделия окунают в раствор фуксина, в органические пропитки.
И, соответственно, так вскрываются дефекты - любые трещины проступают на изделии яркими нитями. Но этот розовый цвет „улетучивается“ в процессе последующего обжига - фунсин обесцвечивается уже при температуре около 400?», - рассказа генеральный директор предприятия.
Поэтому после второго обжига - при температуре до 1320? - все изделия становятся белоснежными, какими мы и привыкли их видеть.
Как объяснил Петр Сивов, в печи создается недостаток воздуха - тогда трёхвалентное железо, которое содержится в фарфоровой массе, переходит в двухвалентное состояние.
При этом образуется такое соединение как фаялит, который имеет голубоватый цвет - он и создает видимый эффект белизны поверхности изделий.
Сейчас на «Гжели» используются современную печь, в которой, по словам специалиста, температурный градиент может достигать лишь 3-5?.
Однако раньше цех обжига выглядел совсем иначе - Петр Сивов рассказал, что в цеху все было в копоти. А горн - печь для обжига - не позволяла контролировать температуру, поэтому все делалось «на глаз» и расчет был на мастерство обжигальщика.
Так, с помощью современных технологий у технологов получилось значительно сократить число брака на производстве.
Для сравнения специалист привел цифры - сегодня процент брака составляет около 12%, раньше он достигал четверти от общего числа изделий.
Гжель продвинутая: 3D-печать и цифровые модели
Сегодня производство гжельского фарфора, пусть и остается во многом традиционным, продолжает развиваться - не чужды мастерам и цифровые технологии. При разработке изделий используется 3D-моделирование и даже 3D-печать.
«Для изготовления изделий и построения правильной геометрии мы используем цифровые 3D-модели. Потому что при работе на классическом модельном станке есть свои нюансы - так или иначе на нем какие-то доли миллиметра могут „убежать“, - поделился Петр Сивов.
На предприятии применяют и другую современную технологию - так называемое вакуумирование шликера.
В условиях вакуума в специальных «мешалках» из материала удаляется весь воздух, который без этой процедуры мог бы выйти на поверхность изделия в процессе обжига и также стать причиной брака.
Кроме того, технологии позволяют следить за изделием на каждом этапе: «Например, раньше сушка была неконтролируемой, из-за чего был большой процент брак.
А сейчас у нас сейчас стоят автоматические сушилки с контроллерами, которые поддерживают постоянную температуру», - рассказал эксперт.
Промысел: на грани искусства и науки
«Гжель» ежегодно выпускает тысячи изделий - от маленьких елочных игрушек до утонченных ваз и сервировочных блюд, и с каждым годом темпы производства только увеличиваются.
Сегодня полный цикл создания изделия - от замеса шликера до появления готового товара на прилавке - занимает в среднем две с половиной недели. В советское время на это уходило до месяца, и, возможно, в будущем этот срок станет еще короче.
Однако «Гжель» - это не просто предприятие, ориентированное на массовое производство. Каждое изделие здесь - это подлинное произведение искусства. На производстве трудятся 10 профессиональных художников, и каждый из них создает новые формы в своем уникальном стиле.
В синтезе науки и искусства рождаются шедевры. Наука предлагает художникам новые инструменты, методы и химические составы, позволяя и дальше совершенствовать традиции мастерства.
Благодаря этому, любуясь аккуратной росписью на блюдцах любимого сервиза с ярко-синим узором, мы можем быть уверены: каждое изделие по-настоящему уникально.
Полина Казакова





























Заседание попечительского совета МГУ
Генная терапия и искусственный интеллект
Космическая перспектива: как и зачем исследуют Землю с высоты
Дизайн белков, ИИ-биотехнологии и исследования ДНК
Аналитики и мечтатели: кто такие интроверты и как их вычислить в толпе
Инженерная революция и потрясающие результаты
Пересадить жизнь: как развивается современная трансплантология
Шкатулка с секретом: искусство и технологии палехской росписи
Не выходя из комнаты: как Юрий Кнорозов разгадал тайну языка индейцев ...
По следам Семёнова-Тян-Шанского, или взгляд из прошлого в будущее
Эмоции на Луне. Завершён годовой изоляционный эксперимент SIRIUS-23
Умный коровник: как новые технологии хотят изменить сельское хозяйство...
"Сфера" высоких технологий: как и для чего разрабатывается "Русский St...
Покоритель Луны и Венеры: что известно о проектах Георгия Бабакина
Наедине с космосом. История экспериментов, моделирующих длительные кос...
"Полгода плохая погода, полгода - совсем никyда"
Нити времени: сочетание традиций и инноваций в балахнинском кружеве
Угроза спутниковой связи на Земле? О возможных последствиях разрушения...
Нейрогенетика: как ДНК влияет на мозг и его старение
Электрические сны: в чем опасность концепции цифрового бессмертия
Амурские кости: как благовещенский студент-химик стал палеонтологом
Лаборатория «Гжель»: где наука создаёт красоту, а художникам помогают ...
Промышленность высоких технологий: как машины делают машины в России
От коллайдера до редких приц
Будущее энергетики: автономность, эффективность, чистота
Водные беспилотники ИПУ РАН: навигация, исследование глубин, помощ эки...
Газовая колыбель жизни: что происходит с озоновым слоем?
Вычислить гения: о чём говорят тесты на интеллект?
Мозг по-разному распределяет сигналы перед реальным и воображаемым дви...
Физики расширили понимание магнитных вихрей
Важные открытия паразитологии последних лет
Сценарии развития экономики в условиях декарбонизации
Мусор орбитального масштаба
Суверенный прием: в РФ создают антенну для отечественного аналога Star...
Роботизированный Science Art
"Первым делом, первым делом - самолёты"
Виртуальные клоны: как цифровые двойники пациентов помогают врачам
Почему вещи крутятся. Загадки неустойчивого вращения
Центрифуга, инкубатор, 48 яиц
Шелками по золоту
Изменение климата в Арктике может способстовать снижению концентрации ...
Президенты РАН в XXI века: от реформ к технологическому суверенитету
Суперконденсаторы для альтернативной энергетики России
Что общего между рыбками данио и Ван Гогом?
Причиной потепления в полярных регионах являются землетрясения
Изменчивость и гениальность
Значительная часть нейтрино рождается в нашей Галактике
Получение наноразмерных мембран по-новому предложили учёные ЮФУ
Новый взгляд на природу оптической нелинейности
Самый большой линейный ускоритель протонов в Евразии
Коллайдер NICA получил первые элементы для системы электронного охлажд...
В Уфе создан сверхпрочный материал
Методика учёных ИТМО позволит определить подлинность картин
В НИЯУ МИФИ разработали уникальную систему кодирования информации
Каков уровень сейсмической опасности на Горном Алтае?
"Полимеры надо перерабатывать, разлагая на исходные компоненты"
Лень мозга
Археологи СПбГУ обнаружили в Великом Новгороде остатки храмов XII века
Итоги первого дня работы общего собрания Академии наук России
"Мы делаем кремний технологически более высокого качества"
Современное потепление - самое сильное за последние 7 000 лет
Российские учёные сделали важный шаг в разработке будущего термоядерно...
Учёные ГЕОХИ РАН подтвердили факт глобального похолодания начала XVII ...
Погребения XI века под Суздалем
За чёрным силицидом будущее
Ядовитая таблетка Байкала
"Нашего полку прибыло"
Химики раскрыли биохимический механизм неспособности к обучению
Что исследуют в росскийских ЦКП при вузах
Влияние невесомости на организм человека
"Метановая бомба" с часовым механизмом
Исследование нейтрино на Байкале
Существующие критерии головных болей, связанных с инсультом, модернизи...
Томские бетатроны
В безымянном саркофаге Вознесенского собора захоронена дочь Ивана III
Природоподобные соединения для лечения болезни Паркинсона
Создание возобновляемых источников энергии в России
"Похоже, что существует только одно, что люди не боятся потерять, - эт...
Три центра геномных исследований в 2021 году: итоги геномных исследова...
Борьба с пандемией и бедностью
Разработан новый способ диагностики рака и метастазов
Исследования на Таганском холме
Cделан новый шаг к созданию квантового компьютера
От создания кораблей до управления МКС
Двенадцать тезисов американских претензий к Роскосмосу и ответы на них
Новые археологические открытия под Суздалем: "Гнездиловский всадник"
Россия показывает новые возможности управления в дальнем космосе
Определена светимость с рекордной точностью в столкновении пучков LHC ...
Углеродная нейтральность - новый тренд в мировой экономике
Глобальный вызов человечеству
Создан полимерный композит на основе графена, поглощающий волны радаро...
Как научили спутники заглядывать под землю
Физики поняли, как вычислить плотность тёмной энергии
Путин утвердил Стратегию национальной безопасности
Короед-типограф - губитель хвойных лесов России
Термоядерную плазму протестировали в токамаке нового поколения
"В своём болоте и лягушка поёт..."
"Нам здесь всем понятно, что суперкомпьютеры России крайне необходимы"
Сибирские учёные усовершенствовали аэрозольную доставку препаратов
Химики впервые в мире получили пластины на основе серебра и таллия