Новый гидрогель поможет сохранить затопленную древесину после кораблекрушений

Фото из открытых источников

Затонувшие корабли предлагают ценные, но быстро разрушающиеся окна в прошлое. Консерваторы медленно сушат морские деревянные артефакты, чтобы сохранить их, но это может нанести ущерб. Чтобы лучше заботиться о деликатных морских артефактах, исследователи из ACS Sustainable Chemistry & Engineering разработали новый гидрогель, который быстро нейтрализует вредные кислоты и стабилизирует затопленную древесину 800-летнего кораблекрушения.

Деревянные артефакты с затонувших кораблей пропитаны морской водой, средой, которая позволяет бактериям, производящим кислоту, и грибкам, поедающим древесину, процветать. Чтобы предотвратить повреждение кислотой и микробами, реставраторы обычно удаляют воду из этих артефактов путем сублимационной сушки или с помощью процесса, который заменяет воду углекислым газом под высоким давлением или вязким полимером. Однако эти процессы могут занять месяцы и увеличивают хрупкость или деформируют артефакты. Более новая альтернатива — это оштукатуривание влажной исторической древесины гелем, который действует как маска для лица, пропитывая древесину нейтрализующими кислоту или антимикробными соединениями. Но позднее снятие маски может повредить поверхность предмета. Поэтому Сяохан Сунь и Цян Чэнь решили разработать гидрогель, который будет рассеивать соединения, борющиеся с кислотой и микробами, по древесине и постепенно растворяться с течением времени, чтобы избежать повреждения поверхности.

Исследователи начали со смешивания двух полимеров с бикарбонатом калия, кислотонейтрализующим соединением, и нитратом серебра, который образует антимикробные наночастицы, связывающие полимеры вместе, образуя гель. Регулируя количество нитрата серебра, они смогли создать гидрогели с разной стойкостью. Гели с меньшим содержанием серебра становились жидкими через 3-5 дней, а те, в которых серебра было больше, оставались липким твердым веществом.

В качестве проверки концепции команда наклеила гидрогели с различным количеством серебра на 800-летние куски дерева с затонувшего корабля Nanhai One, который был обнаружен у южного побережья Китая. Они обнаружили, что каждый гель нейтрализовал кислоту на глубине до 1 сантиметра за 10 дней, но растворяющиеся гели, содержащие меньше серебра, делали это быстрее, за 1 день. Команда также обнаружила, что артефакты, обработанные разжижающими гелями, лучше сохраняли свою клеточную структуру и были менее хрупкими, чем те, которые были обработаны твердыми гелями. Исследователи говорят, что их новый гидрогель можно использовать для сохранения и укрепления древесины с затонувших кораблей, не нанося дополнительных повреждений, что повышает способность распутывать тайны прошлого.