Деревянные артефакты, извлеченные из морских глубин, требуют тщательного ухода: их пропитывают химическими веществами или замораживают, чтобы удалить воду. Однако традиционные методы часто приводят к повреждениям, делая древесину хрупкой или искривленной. Новое исследование, опубликованное в ACS Sustainable Chemistry & Engineering, предлагает инновационное решение — гидрогель, способный быстро нейтрализовать вредные кислоты и укрепить пропитанную водой древесину.
Этот гидрогель был испытан на артефактах кораблекрушения Наньхай-1 — торгового судна XIII века, затонувшего у южного побережья Китая. Специалисты обнаружили, что новая технология не только защищает древесину от микробов и кислот, но и способствует сохранению ее структуры, минимизируя риск повреждений.
Древесина, находящаяся под водой столетиями, впитывает морскую воду, что создает идеальную среду для размножения бактерий, выделяющих кислоты, и грибков, разрушающих материал. При традиционной обработке консерваторы стремятся удалить воду, используя либо метод сжатия под воздействием углекислого газа, либо замену воды вязким полимером. Хотя эти методы эффективны, они требуют много времени — иногда месяцы — и часто ухудшают состояние артефактов, делая их ломкими или деформированными.
Альтернативным подходом стало использование гелей, которые работают как «косметическая маска» для древесины, поставляя ей антибактериальные и кислотонейтрализующие соединения. Однако удаление таких гелей впоследствии может повредить поверхность. Поэтому ученые Сяохан Сун и Цянь Чэнь изобрели гидрогель, который сам растворяется после выполнения своей задачи, не оставляя следов.
Новый гидрогель был создан на основе двух полимеров, смешанных с бикарбонатом калия для нейтрализации кислот и нитратом серебра. Последний формирует наночастицы, которые уничтожают микробы и связывают полимеры, превращая смесь в гель. Уровень содержания серебра определяет, насколько долго гель сохраняет форму: при низком содержании он растворяется через 3−5 дней, при высоком — остается плотным дольше.
Испытания гидрогеля проводились на кусках древесины из Наньхай-1 и показало, что даже минимальное количество геля способно нейтрализовать кислоты на глубине до 1 сантиметра за 10 дней. Гели с меньшим содержанием серебра растворялись быстрее, причем обработанные ими артефакты сохраняли клеточную структуру древесины лучше, чем при использовании более плотных вариантов.
Этот гидрогель представляет собой значительный шаг вперед в сохранении подводного наследия. Его уникальная способность растворяться после выполнения задачи исключает риск повреждения артефактов, который присутствует при использовании традиционных методов. Более того, обработанная таким способом древесина сохраняет свою прочность и становится менее хрупкой, что важно для долгосрочного хранения и изучения.
Новая технология позволит исследователям более эффективно работать с артефактами, восстанавливая картины прошлого. Она также может применяться для обработки других объектов, долгое время находившихся в морской воде, от деревянных корпусов кораблей до предметов повседневной жизни.
Ранее останки с затонувшего пять столетий назад корабля пролили свет на тайны истории.