Автор AZoNano 23 октября 2020 г.

Исследователи из Института Лауэ-Ланжевена (ILL) в сотрудничестве с группой из Университета Аквилы (Италия) нашли новый способ защиты деревянных предметов, таких как кораблекрушения, сохранившиеся на протяжении сотен лет. лет под нашими водами, но уязвимы для разложения, как только они попадут на сушу.

Находка позволит сохранить бесценные затопленные артефакты, гарантируя, что чрезвычайно редкие фрагменты нашего прошлого могут быть сохранены для изучения археологии, антропологии и истории человечества.

Чтобы сохранить деревянные сокровища с морского дна, очень важно остановить процесс деградации, как только начнутся раскопки. Тем не менее, удовлетворительного решения для крупномасштабного нейтрализации кислоты древней древесины найти не удалось. Одно из самых известных кораблекрушений в мире, 400-летнее судно Vasa в Стокгольме, было частично съедено серной кислотой в начале 2000-х из-за жестокости процесса – при воздействии кислорода и влажности воздуха может распространяться инфекция. и разрушить всю конструкцию.

Новое исследование, опубликованное в Nanomaterials демонстрирует новаторский новый ответ для лечения «болезни» подкисления древней заболоченной древесины, однажды удаленной из воды. Хотя обычно деревянные изделия погружают в раствор полиэтиленгликоля (ПЭГ), чтобы заменить воду в конструкции и предотвратить растрескивание по мере высыхания древесины, такая обработка не предназначена для остановки подкисления, и на древесине могут появиться коррозионные химические вещества. лет после лечения.

В новом решении консорциума исследователей из Франции и Италии используются наночастицы, которые проникают в поры древесины и создают буфер, предотвращающий образование кислот. Они использовали рассеяние нейтронов и дифракцию рентгеновских лучей, чтобы продемонстрировать эффективность лечения на галло-римской барже 2000-летней давности в музее Лугдунум (Лион, Франция), предоставленной ARC-Nucléart (Гренобль, Франция), сосредоточив внимание на стабильность и безопасность наночастиц в воде.

Продукты на основе наночастиц в течение некоторого времени представляли интерес для исследования культурного наследия, однако существующие решения очень дороги и потенциально опасны для человека и окружающей среды. Во многих из них в качестве растворителя используется спирт – очень летучий и легковоспламеняющийся химикат – и поэтому при крупномасштабном использовании (например, при затонувших кораблях, требующих погружения в бассейн размером 12 x 6 м) они представляют собой огромный риск, а также увеличивают стоимость. Новое инновационное решение, найденное исследователями из Университета Л’Акуилы под руководством профессора Г. Тальери, позволило производить и использовать наночастицы непосредственно в воде – недорогом, доступном и безопасном растворителе. Это захватывающее, устойчивое, масштабируемое, экологически чистое и дешевое решение способно изменить традиционные методы сохранения.

Метод, называемый малоугловым рассеянием нейтронов (МУРН), был применен в Институте Лауэ-Ланжевена (ILL), ведущем мировом центре нейтронной науки, для изучения и сравнения суспензии наночастиц гидроксида кальция и магния в воде. Это подтвердило, что частицы могут свободно перемещаться в древесину и успешно нейтрализовать кислотность. Затем были использованы несколько методов, включая атомно-силовую микроскопию (с использованием платформы PSCM), электронную микроскопию и рентгеновское зондирование, для изучения структуры наночастиц и доказательства разложения образцов древесины после выбора профилактических и лечебных методов лечения.

Нейтроны являются важным инструментом в исследованиях культурного наследия, поскольку они неразрушающие и могут проникать глубоко в твердые или, что особенно важно, в жидкие материалы, чтобы выявить, что происходит на атомарном или молекулярном уровне. Они могут раскрыть методы изготовления металла, использовавшиеся для изготовления древних мечей, или улучшить процессы реставрации, применяемые на многовековых произведениях искусства.

Новое лечение является одновременно лечебным и профилактическим средством подкисления, наблюдаемого в деревянных артефактах, и может помочь сохранить первоначальную структуру и внешний вид реликвии. Это исследование откроет двери для безопасного и устойчивого сохранения истории человечества в виде затонувших кораблей и мостов и позволит будущим поколениям учиться и ценить творения древних обществ.

Клаудиа Монделли, ученый из Consiglio Nazionale delle Ricerche в ILL, сказала : «Результаты комбинированных нейтронных и рентгеновских методов подтверждают невероятно захватывающий потенциал нанотехнологий в науке о сохранении природы. Эти передовые методы бесценны, поскольку помогают нам понять, как мы можем облегчить и предотвратить повреждение древних объектов, позволяя нам извлекать информацию о том, как общества жили, работали и строились, когда объект использовался, сохраняя их для будущих поколений. ”

Жиль Чаума, координатор исследовательских программ в ARC-Nucleart, сказал : «Поиск доступных, устойчивых и эффективных методов лечения – огромная проблема в сохранении деревянных предметов, в этой области мы специализируемся. Передовые методы неразрушающего анализа использованные в этом исследовании помогают нам понять, что безопасно использовать для этих драгоценных артефактов, и позволяют нам защитить большую часть истории человечества с помощью нашей работы ».

Устойчивые нанотехнологии для лечебной и профилактической обработки древесины: экологически чистый и инновационный подход, Г. Тальери, В. Даниэле, Л. Мачера, Р. Швайнс, С. Зорци, М. Капрон, Г. Чаумат , К. Монделли [doi:10.3390/nano10091744]

Источник: https://www.ill.eu/[19459008visible