Calcium:God til knogler, godt for kulturbevaring

Når det kommer til kulturarvssteder, der er få ting historikere ikke ville gøre for at bevare dem til fremtidige generationer. I særdeleshed, stenbygninger og skulpturer af gips og marmor risikerer i stigende grad skader på grund af luftforurening, sur regn og andre faktorer. Forskere melder nu ind ACS -anvendte nanomaterialer en ny, calciumbaseret bevaringsbehandling inspireret af naturen, der overvinder mange ulemper ved de metoder, der i øjeblikket bruges.

Historisk set bevaringsforskere har vendt sig til alkoxysilaner, siliciumbaserede molekyler, der bruges til at konsolidere sten og andre kunstværker, i deres bevarelsesindsats. Imidlertid, alkoxysilan-behandlinger binder ikke ordentligt til ikke-silikatoverflader, er tilbøjelige til at revne og er begrænset i deres evne til at frastøde vand. Tilføjelse af andre forbindelser til denne behandling har hjulpet med at overvinde disse virkninger, men kun til et punkt. I stedet kiggede Encarnación Ruiz Agudo og kolleger på naturen efter inspiration, og fandt ud af, at calcium kunne være svaret. Som et vigtigt element i stærk, naturlige strukturer som knogler og nyresten, forskerne teoretiserede, at nanopartikler fremstillet af calcium kunne styrke alkoxysilaner og give de ønskede beskyttende virkninger for at bevare historiske artefakter.

Forskerne lavede calciumcarbonat og calciumoxalat nanopartikler og inkluderede polydimethylsiloxan (PDMS) som en stabilisator. PDMS hjælper sandsynligvis også nanopartiklerne med at binde sig til overflader. Teamet tilføjede nanopartiklerne til traditionelle alkoxysilanbehandlinger, anvendte dem derefter på prøver af tre forskellige byggematerialer:hvid marmor, kalkstenkalk og gips, og sæt prøverne gennem et batteri af tests. Samlet set, resultaterne viste øget hydrofobicitet, mindre revner og forbedret overfladeadhæsion sammenlignet med alkoxysilanbehandlinger alene, med calciumoxalat, der giver en markant forbedring af syreresistensen. En minimal farveeffekt blev observeret, men forskerne siger, at denne ændring lå inden for acceptable værdier for bevarelsesindsatser.