نجات گنج‌های مدفون: هیدروژل جدید راز کشتی‌های تاریخی را فاش می‌کند

شناختی بر نقش کشتی‌های مدفون در دل تاریخ

از ماجرای RMS Titanic تا کشتی شجاع SS Endurance، لاشه کشتی‌های مدفون در بستر دریا، دریچه‌ای به‌سوی گذشته‌های دور دست، پیش روی ما می‌گشایند. اما این پنجره‌های ارزشمند، با سرعتی نگران‌کننده رو به زوال هستند. متخصصان مرمت، با ظرافت مشغول زدودن رطوبت از این آثار باستانی چوبی هستند، اما گاهی حین این فرآیند، آسیب‌هایی به آن‌ها وارد می‌شود. حالا برای حفاظت بهتر از این آثار ارزشمند، پژوهشگران مجله ACS Sustainable Chemistry & Engineering دست به ابتکاری نوین زده‌اند؛ آن‌ها موفق به ساخت یک هیدروژل جدید شده‌اند که می‌تواند اسیدهای مخرب را به‌سرعت خنثی کند و چوب‌های به جامانده از یک کشتی ۸۰۰ ساله را احیا سازد.

نگرانی‌های پیش‌روی مرمت آثار چوبی دریایی

آثار چوبی که از دل دریا بیرون کشیده می‌شوند، در آب غوطه‌ور هستند. این محیط، بستری مساعد برای رشد باکتری‌های اسیدساز و قارچ‌های خورنده چوب فراهم می‌کند. برای جلوگیری از تخریب چوب‌ها، مرمت‌گران معمولاً آب موجود در آن‌ها را تخلیه می‌کنند. این کار یا با استفاده از انجماد یا با جایگزینی آب با دی‌اکسید کربن تحت‌فشار یا یک پلیمر چسبنده انجام می‌شود. اما این روش‌ها ممکن است ماه‌ها به‌طول انجامند و باعث شکنندگی یا تغییر شکل این آثار گرانبها شوند.

تحول در روش‌های حفاظت از چوب‌های کهن

یک راه‌حل نسبتاً جدیدتر این است که چوب‌های باستانی مرطوب را با یک ژل بپوشانند؛ ژلی که مانند یک ماسک عمل می‌کند و چوب را با مواد خنثی‌کننده اسید یا ضد میکروب غنی می‌سازد. بااین‌حال، جدا کردن این ماسک در آینده می‌تواند به سطح اثر آسیب برساند. به همین دلیل، شیاوهانگ سون و کیانگ چن تصمیم گرفتند نوعی هیدروژل بسازند که مواد مبارزه با اسید و میکروب را به‌طور یکنواخت در چوب پخش کند و به‌تدریج و در طول زمان تجزیه شود تا از آسیب به سطح چوب جلوگیری شود.

مروری بر پژوهش‌های نوین در حفظ آثار تاریخی با فنّاوری هیدروژل

محققان کار خود را با ترکیب دو پلیمر آغاز کردند: بی‌کربنات پتاسیم، که نقش خنثی‌کننده اسید را دارد، و نیترات نقره که نانوذرات ضد میکروبی را تشکیل می‌دهد. این ترکیب باعث می‌شود پلیمرها به یکدیگر متصل‌شده و یک ژل تشکیل شود. آن‌ها با تغییر مقدار نیترات نقره، موفق به تولید هیدروژل‌هایی با طول عمر متفاوت شدند. ژل‌هایی که مقدار نقره کمتری داشتند، پس از ۳ تا ۵ روز رقیق می‌شدند، درحالی‌که ژل‌های با مقدار نقره بیشتر، حالت چسبندگی خود را حفظ می‌کردند.

به‌عنوان یک آزمایش مقدماتی، این تیم پژوهشی هیدروژل‌های با مقادیر متفاوت نقره را بر روی قطعات چوبی از کشتی غرق شده «نان‌های وان»، که ۸۰۰ سال قدمت داشته و در سواحل جنوبی چین کشف شده بود، قرار دادند. آن‌ها مشاهده کردند که هر ژل تا عمق ۱ سانتی‌متری پس از ۱۰ روز، اسید را خنثی می‌کند؛ اما ژل‌های رقیق‌تر که نقره کمتری داشتند، این کار را سریع‌تر انجام می‌دادند و پس از ۱ روز، اسید را خنثی می‌کردند.

تیم پژوهشی همچنین دریافتند آثاری که با ژل‌های رقیق‌تر تیمار شده بودند، ساختار سلولی خود را بهتر حفظ کرده و نسبت به آثاری که با ژل‌های جامد تیمار شده بودند، شکنندگی کمتری داشتند. محققان بر این باورند که این هیدروژل جدید می‌تواند برای حفظ و تقویت چوب‌های کشتی‌های غرق‌شده، بدون آسیب رساندن بیشتر به آن‌ها، به‌کار رود و در روشن‌کردن رازهای گذشته، یاری‌رسان باشد.

نویسندگان این پژوهش از حمایت‌های مالی بنیاد ملی علوم طبیعی چین و بنیاد تحقیقات بنیادی و کاربردی گوانگ‌دونگ قدردانی کردند.

“`