中国研究人员报告称,他们研制出了一种水凝胶,可以快速中和有害酸并稳定浸水木材,即使是从沉没的中世纪船只中取样,也能稳定木材,这是沉船保护方面的一项重大突破。
沉船上的木制文物浸泡在海水中,这为产酸细菌和食木真菌提供了生长空间。为了防止酸和微生物的损害,修复人员通常通过冷冻干燥提取水分,或用高压二氧化碳或粘性聚合物代替。
然而,科学家表示,这些过程可能需要数月时间,而且会增加木材的脆性或使文物变形。有了新的替代方法,湿润的古老木材上会涂上一层凝胶,这种凝胶的作用就像一张脸。面膜,向其中注入酸中和或抗菌化合物。
取下面具
这种方法仍然存在一个问题:剥离 面膜 随后可能会损坏物品的表面。
因此,广东中山大学化工学院的孙晓航和陈强着手研发一种水凝胶,通过将化合物分散到木材中,然后随着时间的推移逐渐溶解,可以克服表面损坏的风险。
科学家将两种聚合物与碳酸氢钾(一种酸中和化合物)和硝酸银混合,形成抗菌纳米颗粒,将聚合物连接起来形成凝胶。
他们只需调整硝酸银的含量,就能制作出不同持久力的水凝胶。银含量较少的凝胶在 3-5 天后就会液化,而银含量较多的凝胶则保持“粘稠固体”状态。
银子越少越好
随后,研究小组将含有不同数量银的水凝胶粘贴到从中国南海岸发现的具有 800 年历史的“南海一号”沉船中取出的木片上。
他们发现,每种凝胶在 1 天后都能中和深达 10 厘米的酸,但含银量较少的溶解凝胶能更快地完成工作 - 只需一天时间。
他们还发现,用液化凝胶处理过的文物比用固体凝胶处理的文物能更好地保持其细胞结构,而且更不易碎。
他们说,这种新型水凝胶可用于保存和加固沉船中的木材,而不会造成额外的损害,从而增强解开过去之谜的能力。
该项目由国家自然科学基金和广东省基础与应用基础研究基金资助, 该研究 可以发现 美国化学学会 (ACS) 可持续化学与工程 2024.
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