Migliaia di naufragi ricoprono i fondali marini di tutto il mondo, conservato in sedimenti e acqua fredda. Ma quando una di queste navi viene sollevata dagli abissi, il legno inizia rapidamente a deteriorarsi. Oggi, gli scienziati segnalano un nuovo modo di utilizzare i nanocompositi "intelligenti" per conservare una nave da guerra britannica del XVI secolo, il Maria Rosa , e i suoi manufatti. Il nuovo approccio potrebbe aiutare a preservare altre navi recuperate eliminando gli acidi nocivi senza danneggiare le strutture in legno stesse.
I ricercatori presentano oggi i loro risultati al 256th National Meeting &Exposition dell'American Chemical Society (ACS).
"Questo progetto è iniziato davanti a un bicchiere di vino con Eleanor Schofield, dottorato di ricerca, che è capo della conservazione al Mary Rose Trust, "ricorda Serena Corr, dottorato di ricerca, ricercatore principale del progetto. "Stava lavorando a tecniche per preservare lo scafo in legno e manufatti assortiti e aveva bisogno di un modo per dirigere il trattamento nel legno. Avevamo lavorato con nanomateriali magnetici funzionali per applicazioni nell'imaging, e abbiamo pensato di poter applicare questa tecnologia al Maria Rosa ."
Il Maria Rosa affondò nel 1545 al largo della costa meridionale dell'Inghilterra e rimase sotto il fondo del mare fino a quando non fu recuperata nel 1982, insieme a più di 19 anni, 000 manufatti e pezzi di legno. Circa il 40 per cento della struttura originale è sopravvissuto. La nave e i suoi manufatti offrono spunti unici sulla navigazione dei Tudor e su com'era vivere in quel periodo. Un museo all'avanguardia a Portsmouth, Inghilterra, mostra lo scafo e i manufatti della nave.
Mentre seppellito nel fondo del mare, batteri marini solforatori migrati nel legno del Maria Rosa e ha prodotto idrogeno solforato. Questo gas ha reagito con gli ioni di ferro provenienti da infissi corrosi come i cannoni per formare solfuri di ferro. Sebbene stabile in ambienti a basso contenuto di ossigeno, lo zolfo si ossida rapidamente nell'aria normale in presenza di ferro per formare acidi distruttivi. L'obiettivo di Corr era evitare la produzione di acido rimuovendo gli ioni di ferro liberi.
Una volta sollevata dal fondale, la nave è stata spruzzata con acqua fredda, che gli ha impedito di seccarsi e ha impedito un'ulteriore attività microbica. Il team di conservazione ha quindi spruzzato lo scafo con diversi tipi di glicole polietilenico (PEG), un polimero comune con una vasta gamma di applicazioni, per sostituire l'acqua nella struttura cellulare del legno e rafforzare il suo strato esterno.
Corr e la sua collega post-dottorato Esther Rani Aluri, dottorato di ricerca, e dottorato di ricerca il candidato Enrique Sanchez dell'Università di Glasgow sta ideando una nuova famiglia di minuscole nanoparticelle magnetiche per aiutare in questo processo, in collaborazione con Schofield e Rachel O'Reilly, dottorato di ricerca, all'Università di Warwick. Nella loro fase iniziale, Il gruppo, guidato da Schofield, utilizzato tecniche di sincrotrone per sondare la natura delle specie di zolfo prima di spegnere gli spray PEG, e poi periodicamente mentre la nave si asciugava. Questo è stato il primo esperimento in tempo reale per esaminare da vicino l'evoluzione delle specie ossidate di zolfo e ferro. Questo risultato ha informato gli sforzi per progettare nuovi trattamenti mirati per la rimozione di queste specie dannose dal Maria Rosa Di legno.
Il prossimo passo sarà usare un nanocomposito basato su nanoparticelle magnetiche di ossido di ferro che includono agenti sulle loro superfici in grado di rimuovere gli ioni. Le nanoparticelle possono essere applicate direttamente alla struttura porosa del legno e guidate in particolari zone del legno mediante campi magnetici esterni, una tecnica precedentemente dimostrata per la somministrazione di farmaci. Il nanocomposito sarà racchiuso in un polimero termosensibile che protegge le nanoparticelle e fornisce un modo per trasportarle in sicurezza da e verso la superficie del legno. Uno dei principali vantaggi di questo approccio è che consente la rimozione completa degli ioni ferro e solfato liberi dal legno, e questi nanocompositi possono essere sintonizzati modificando le loro superfici.
Con questa comprensione, Note di Corr, "I conservatori avranno, per la prima volta, un metodo quantitativo e restaurativo all'avanguardia per il trattamento rapido e sicuro dei manufatti lignei. Abbiamo in programma di trasferire poi questa tecnologia ad altri materiali recuperati dal Maria Rosa , come i tessuti e la pelle".
