Nanopartikler med kvanteprikker til restaurering af monumenter

Den fluorescens, der udsendes af zinkoxid-kvanteprikker, kan bruges til at bestemme indtrængningsdybden af ​​visse stoffer, der anvendes til restaurering af historiske bygninger. Forskere fra Pablo de Olavide University (Spanien) har testet dette med prøver indsamlet fra historiske stenbrud i Cadiz, hvor stenen blev brugt til at bygge rådhuset og katedralen i Sevilla.

Et af hovedproblemerne i bevarelsen af ​​historiske bygninger er tabet af sammenhængen mellem deres byggematerialer. Restauratorer bruger konsoliderende stoffer for at gøre dem mere modstandsdygtige, såsom kalk (calciumhydroxid), som længe har været brugt på grund af sin store holdbarhed og høje kompatibilitet med karbonatstensunderlaget.

Nu, forskere ved Pablo de Olavide University, i Sevilla, har udviklet og patenteret calciumhydroxid-nanopartikler doteret med kvanteprikker, der er mere effektive som konsolidering og gør det muligt at skelne det restaurerede fra det originale materiale, som det anbefales til bevarelse og restaurering af historisk arv. Detaljer er offentliggjort i Bygge- og byggematerialer tidsskrift.

"De små kvanteprikker, som er mindre end 10 nanometer, er lavet af zinkoxid og er halvledere, hvilket giver dem meget interessante egenskaber (forskellige fra dem for større partikler på grund af kvantemekanik), såsom fluorescens, som er den vi bruger, " forklarer Javier Becerra, en af ​​forfatterne.

"Takket være fluorescensen af ​​disse kvanteprikker, vi kan vurdere egnetheden af ​​behandlingen for et monument, " tilføjer han. "Vi behøver kun at belyse med ultraviolet lys et tværsnit af det behandlede materiale for at bestemme, hvor langt det konsoliderende stof er trængt ind."

Ud over, produktet, som forfatterne har navngivet Nanorepair UV, virker som en konsolidering på grund af tilstedeværelsen af ​​kalknanopartiklerne. Konsolidering er en procedure, der øger graden af ​​sammenhæng i et materiale, forstærkning og hærdning af de dele, der har lidt forringelse, som er hyppigt forekommende i historiske bygninger.

Forskerne har med succes anvendt deres teknik på prøver indsamlet i de historiske stenbrud i El Puerto de Santa María og Espera (Cadiz), hvorfra stenen plejede at bygge sådanne ikoniske monumenter som Sevillas katedral, en verdensarv siden 1987, eller byens rådhus, blev udvundet.

"I laboratoriet, vi får således en tilnærmelse af, hvordan behandlingen vil opføre sig, når den rent faktisk påføres monumenterne, " siger Becerra, som sammen med resten af ​​holdet, tester i øjeblikket også mørtler fra de arkæologiske steder Italica og Medina Azahara.