尽管古埃及蓝色是人类已知最古老的合成颜料，但其原始配方却一直是个谜。这种距今约5000年的染料并非单一颜色，而是包含多种色调，从深蓝色到较为暗淡的灰色和绿色。工匠们在大约公元前2613年至2494年的第四王朝时期，利用以硅酸钙铜为基础的配方首次制作了古埃及蓝色。后来，罗马人也采纳了这些技术，以替代更昂贵的材料，如青金石和绿松石。但到了文艺复兴时期，这些额外的成分列表早已失传。
这令人沮丧，不仅对文物保护工作来说是如此，而且因为古埃及蓝色具有独特的生物、磁学和光学特性。与其他颜料不同，古埃及蓝色会发出人眼看不见的近红外光波长，这使其成为防伪、指纹识别甚至高温超导体的潜在有用工具。但在研究了古代材料和制造方法后，一个由华盛顿州立大学（WSU）研究人员与史密森学会保护研究所和卡内基自然历史博物馆合作的团队，不仅成功重现了一种历史准确的古埃及蓝色，而且重现了12种。
虽然这些研究结果已发表在《npj Heritage Science》杂志上，但论文第一作者、WSU材料工程师约翰·麦克洛伊（John McCloy）表示，该项目最初开始时只是比较随意的事情。
“最初只是觉得好玩，因为他们让我们制作一些材料在博物馆展出，但这种材料本身就很有吸引力，”他在一份声明中说道。
麦克洛伊和同事们首先咨询了矿物学家和埃及学家，以拟定一份可能用于开发颜料的材料清单，包括钙、铜、二氧化硅和碳酸钠的混合物。然后，他们改变了成分比例，并在约1832华氏度（约1000摄氏度）的温度下加热1至11小时——这是古代埃及工匠可以达到的温度。在混合物以不同速率冷却后，该团队使用X射线衍射、电子束X射线微分析和X射线纳米计算断层扫描等技术分析了每种最终产物。最后，他们将这些样品与几件古埃及文物进行了比较，其中包括一块卡顿纸——一种类似于纸浆的材料，用于制作葬面具等物品。
“我们发现，仅仅是工艺上的细微差异，就会产生截然不同的结果，”麦克洛伊说。
例如，冷却速率在影响最终颜色方面起着重要作用。较慢的冷却时间可以产生更深的蓝色，而较快的冷却则产生浅灰色和绿色的混合物。尽管如此，在这12种变体中最蓝的颜色，仅需约50%的成分就能呈现蓝色。麦克洛伊的团队还证实，铜钛矿——一种天然存在的、相当于古埃及蓝色的矿物质——仍然是每种色调的主要着色剂。尽管存在其他成分，但在加热过程中，当铜钛矿被包埋在硅酸盐等无色颗粒中后，古埃及蓝色呈现出均匀的颜色。
“其他成分是什么并不重要，这真的让我们非常惊讶。你可以看到，每一颗颜料颗粒都包含了大量物质——绝非均匀，”他补充道。
这些研究结果不仅建立了与古代实例大致相符的古埃及蓝色配方。麦克洛伊和同事们希望，这最初的12种变体能够用于文物保护工作，以尽可能准确、生动地修复历史文物。
