الدرع الكيميائي للآثار

طلاء شفاف يحمي من الأمطار الحمضية والبكتيريا

يمكن لطلاء غير مرئي أن يحمي الآثار الثقافية القيمة مثل المدرج في روما. © بيرت كوفمان / CC-by-sa 2.0
قراءة بصوت عال

طبقة واقية غير مرئية: طور الباحثون طبقة يمكن أن تحمي هياكل الحجر الطبيعي من التدهور. سائلها الشفاف يعمل ضد آثار المطر الحمضي ويصد أيضًا البكتيريا الضارة. في الاختبارات الأولى مع الحجر الجيري ، أثبتت حماية التآكل الجديدة بالفعل نفسها. إذا أثبتت الدراسات طويلة الأجل فعاليتها ، فيمكن استخدامها في المستقبل لحماية الآثار الفريدة.

سواء كان الكولوسيوم في روما ، أو أهرامات الجيزة أو كاتدرائية كولونيا: هناك العديد من المباني ذات الأهمية الثقافية تقضم الآن أسنان الوقت. واجهاتهم تبدأ في التآكل. هناك عاملان مسؤولان عن هذا التراجع: من ناحية ، فإن الأمطار الحمضية الناتجة عن التلوث الصناعي تدمر الأحجار الطبيعية. من ناحية أخرى ، فإن الأغشية الحيوية من الميكروبات تهاجم المادة ، مما يجعل الأحجار قبيحة ومسامية.

عاجلاً أم آجلاً ، ستقع المباني ضحية لمثل هذه التأثيرات الضارة تمامًا - إذا لم يتم فعل شيء بشأنها. هذا ما يحاول الكيميائيون حول Archmita Misra بجامعة أولم القيام به: لقد طوروا الآن طلاءًا سطحيًا يمكن أن يحمي المباني المدرجة أو التماثيل الحجرية القديمة من الاضمحلال المتزايد.

طلاء مخصص

بالنسبة لدرعهم الكيميائي ، اعتمدت ميسرا وفريقها على السائل الأيوني ، الذي أثبت بالفعل نفسه من بين أمور أخرى في الحماية من التآكل للمعادن. ميزة كبيرة: "في هذا السائل الأيوني polyoxometalate ، POM-IL لفترة قصيرة ، يمكن تغيير الكاتيون والأنيون بشكل مستقل عن بعضها البعض. هذا يتيح لنا تكييف خصائص الطلاء مع الظروف البيئية ذات الصلة ، "يوضح زميل ميسرا كارستن ستريب.

أنتج الباحثون نوعين من السائل المقاوم للماء والحامض الذي يناسب أغراضهما. ثم قاموا باختبارها على ثلاثة صخور كربونات طبيعية شائعة الاستخدام بتركيبة كيميائية مختلفة ومسامية: البلستون البلجيكي وحجر دوم وحجر رومري. هل يحمي الطلاء المواد من الأمطار الحمضية والبكتيريا؟ عرض

التأثير المرئي: تحمي الطلاءات من التلف الناتج عن الحمض. جامعة أولم

تأثير مرئي

للتحقق من ذلك ، قام العلماء بطلاء الأحجار الطبيعية مع اثنين من السوائل POM-IL1 و POM-IL2. على مدار 72 ساعة ، قاموا ببخار الأحجار المعالجة والعينات المرجعية الطبيعية بحمض الخليك. بعد ذلك قاموا بتنظيف وتجفيف ووزن العينات.

أفاد فريق البحث أن تأثير الفيلم الواقي كان ظاهرًا للعين المجردة: "لقد حافظت الأحجار المعالجة بـ POM-IL على شكلها ، في حين نجحت أسطح الأحجار الطبيعية في تلطيف بعضها وتلويثها وتقول ميسرا إن هذه الخسارة المادية تأكدت من التوازن ". عموما ، أظهرت POM-IL1 تأثير وقائي أفضل من البديل الثاني للدرع.

أقل البكتيريا

في تجارب أخرى ، حققت ميسرا وزملاؤها في التأثير على الأغشية الحيوية الضارة. من بين أشياء أخرى ، قاموا بتحليل نمو ونشاط بكتيريا الإشريكية القولونية على الأحجار المعالجة وغير المعالجة. النتيجة: "من خلال حساب المستعمرات البكتيرية ، تمكنا من إثبات فعالية الطلاء الجديد ضد الأغشية الحيوية: POM-IL قلل بشكل كبير من عدد الميكروبات وأظهرت البكتيريا المتبقية أعراض الإجهاد" ، كما يقول شتيرب.

هذا يجعل من الواضح أن السائل الجديد يمكن أن يكون حماية واعدة ضد أكبر أعداء مفكري الحجر الطبيعي. كما يؤكد العلماء ، طلاءهم شفاف وسهل التطبيق ويمكن تكييفه لظروف مختلفة من خلال التغييرات الكيميائية الصغيرة. وخلص الباحثون إلى أنه لتقييم الآثار الطويلة الأجل لـ POM-IL ، هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات في ظل ظروف حقيقية. (Angewandte Chemie ، 2018 ؛ دوي: 10.1002 / anie.201809893)

(جامعة أولم ، 22.10.2018 - دال)