Tecniche spettroscopiche vibrazionali complementari utilizzate per testare antiche ossa bruciate

Ossa antiche in strumento FTIR. Crediti:G. Festa

Un team di ricercatori affiliati a diverse istituzioni in Italia ha trovato un modo per utilizzare tre tecniche spettroscopiche vibrazionali complementari per testare antiche ossa bruciate. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Progressi scientifici , il gruppo descrive le tecniche che hanno usato e cosa hanno osservato.

Gli archeologi scoprono spesso ossa, umano e non, nel corso del loro lavoro. E spesso, le ossa che trovano sono carbonizzate. Nei casi in cui si è verificata una combustione estrema, c'è poco che le ossa possano raccontare ai cercatori della loro storia. Sembra che stia cambiando, però, poiché i ricercatori con questo nuovo sforzo hanno scoperto che le tecniche spettroscopiche vibrazionali possono stimare il calore del fuoco, una statistica che potrebbe contribuire alla storia di un sito di scavo.

Come notano i ricercatori, quando le ossa sono bruciate, le loro strutture chimiche cambiano drasticamente, ma le molecole rimanenti possono ancora rivelare informazioni. Ciò è in parte dovuto al fatto che tutte le molecole vibrano. Per saperne di più sulle ossa bruciate, i ricercatori hanno utilizzato tre tipi di tecniche spettroscopiche vibrazionali:scattering anelastico di neutroni (INS), Infrarosso a trasformata di Fourier (FTIR), e micro-Raman. Hanno usato tutte e tre le tecniche su un'ampia varietà di campioni ossei del Medioevo, indietro al periodo dell'Impero Romano, all'età del rame e al neolitico. Includevano anche alcune ossa moderne che bruciavano nel loro laboratorio in modi diversi, come controllo.

L. de Carvalho estrae il criostato dalla linea di luce. Crediti:G. Festa

I ricercatori riferiscono che le tecniche avevano diversi punti di forza:INS, Per esempio, era particolarmente utile per studiare i composti contenenti idrogeno nelle ossa. Le vibrazioni che mostravano debolmente tramite micro-Raman erano più forti quando si utilizzava FTIR. I ricercatori sono stati in grado di utilizzare le tecniche complementari per determinare le temperature a cui erano state bruciate molte delle ossa del campione:440 gradi Celsius, Per esempio, per un teschio trovato in un sito medievale, e 500 gradi Celsius per un osso della mano dell'età del rame. Notano anche che le tre tecniche che hanno usato potrebbero essere utilizzate anche per gli sforzi forensi moderni.