Hydrogel kann den Verfall von Schiffswrackholz stoppen

Teil des Wracks Nanhai One im Maritime Silk Route Museum, Yangjiang (Zhangzhugang)
Teil des Wracks Nanhai One im Maritime Silk Route Museum, Yangjiang (Zhangzhugang)

Forscher in China haben von einem ihrer Ansicht nach bedeutenden Durchbruch bei der Konservierung von Schiffswracks berichtet. Sie hatten ein Hydrogel entwickelt, das schädliche Säuren rasch neutralisieren und durchnässtes Holz stabilisieren kann – sogar wenn die Probe von einem untergegangenen mittelalterlichen Schiff stammt.

Holzartefakte aus Schiffswracks sind in Meerwasser getaucht, das säureproduzierenden Bakterien und holzfressenden Pilzen ein gutes Gedeihen beschert. Um Säure- und mikrobielle Schäden zu verhindern, extrahieren Restauratoren das Wasser normalerweise durch Gefriertrocknung oder ersetzen es durch Kohlendioxid unter hohem Druck oder ein viskoses Polymer.

Diese Prozesse können allerdings Monate dauern und die Sprödigkeit des Holzes erhöhen oder die Artefakte verformen, sagen die Wissenschaftler. Bei der neuen Alternative wird nasses, historisches Holz mit einem Gel verputzt, das wie ein Gesichts-Maske", indem es mit säureneutralisierenden oder antimikrobiellen Verbindungen versetzt wird.

Entfernen der Maske

Es blieb ein Problem bei diesem Ansatz: das Abschälen der Maske" danach könnte die Oberfläche des Artikels beschädigt werden.

Daher machten sich Xiaohang Sun und Qiang Chen von der School of Chemical Engineering & Technology der Sun Yat-Sen-Universität in Guangdong daran, ein Hydrogel zu entwickeln, das das Risiko von Oberflächenschäden überwindet, indem es die Verbindungen im Holz verteilt und sie dann mit der Zeit allmählich auflöst.

Die Wissenschaftler mischten zwei Polymere mit Kaliumbicarbonat, einer säureneutralisierenden Verbindung, und Silbernitrat, wodurch antimikrobielle Nanopartikel entstehen, die die Polymere zu einem Gel verbinden.

Sie konnten Hydrogele mit unterschiedlicher Haltbarkeit herstellen, indem sie einfach die Menge an Silbernitrat anpassten. Gele mit weniger Silber verflüssigten sich nach 3-5 Tagen, während Gele mit mehr Silber ein „klebriger Feststoff“ blieben.

Weniger Silber ist mehr

Anschließend klebte das Team Hydrogele mit unterschiedlichen Mengen Silber auf Holzstücke aus dem 800 Jahre alten Schiffswrack der Nanhai One, das vor der Südküste Chinas entdeckt wurde.

Sie stellten fest, dass jedes Gel nach 1 Tagen Säure in einer Tiefe von bis zu 10 cm neutralisierte, die auflösbaren Gele mit weniger Silber taten dies jedoch schneller – bereits nach einem einzigen Tag.

Sie stellten außerdem fest, dass die Zellstruktur der mit den verflüssigbaren Gelen behandelten Artefakte besser erhalten blieb und sie weniger spröde waren als die mit den festen Gelen behandelten.

Das neue Hydrogel könne, so die Forscher, dazu verwendet werden, Holz aus Schiffswracks zu konservieren und zu verstärken, ohne zusätzlichen Schaden anzurichten, und so dazu beitragen, die Geheimnisse der Vergangenheit zu entschlüsseln.

Die Finanzierung erfolgte durch die National Natural Science Foundation of China und die Guangdong Basic & Applied Basic Research Foundation. die Studie kann gefunden werden in American Chemical Society (ACS) Nachhaltige Chemie und Technik 2024.

Auch auf Divernet: 750 Jahre altes Wrack vor Dorset gefunden – Holz und alles, Schiff aus dem 16. Jahrhundert gefunden – im Steinbruchsee von Kent, Durchbruch bei der Holzdatierung bestimmt das Alter des Schiffswracks von Kyrenia

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