Forskare i Kina har rapporterat vad de tror är ett stort genombrott i bevarandet av skeppsvrak, efter att ha utvecklat en hydrogel som snabbt kan neutralisera skadliga syror och stabilisera vattensjukt timmer – även när det tas prov från ett nedsänkt medeltida fartyg.
Träföremål på skeppsvrak är genomsyrade av havsvatten, vilket gör att syraproducerande bakterier och träätande svampar kan frodas. För att förhindra syra- och mikrobiella skador extraherar konservatorer vanligtvis vattnet genom att frystorka eller ersätta det med högtryckssatt koldioxid eller en viskös polymer.
Dessa processer kan dock ta månader och öka träets sprödhet eller förvränga artefakterna, säger forskarna. Med det nya alternativet, vått, historiskt trä spacklas med en gel som fungerar som ett ansikte-mask, infundera den med syraneutraliserande eller antimikrobiella föreningar.
Ta bort masken
Det återstod ett problem med detta tillvägagångssätt: att skala bort mask efteråt kan det skada föremålets yta.
Så Xiaohang Sun och Qiang Chen från School of Chemical Engineering & Technology vid Sun Yat-Sen University i Guangdong gav sig i kast med att utveckla en hydrogel som skulle övervinna risken för ytskador genom att sprida föreningarna genom virket och sedan lösas upp gradvis över tiden.
Forskarna blandade två polymerer med kaliumbikarbonat, en syraneutraliserande förening, och silvernitrat, som bildar antimikrobiella nanopartiklar som länkar samman polymererna för att bilda en gel.
De kunde skapa hydrogeler med olika nivåer av uthållighet helt enkelt genom att justera mängden silvernitrat. Geler med mindre silver flytande efter 3-5 dagar, medan de med mer silver förblev ett "klibbigt fast ämne".
Mindre silver är mer
Teamet klistrade sedan in hydrogeler med olika mängder silver på träbitar tagna från det 800 år gamla Nanhai One-skeppsvraket, som upptäcktes utanför Kinas sydkust.
De fann att varje gel neutraliserade syra upp till 1 cm djup efter 10 dagar, men de upplösande gelerna som innehöll mindre silver gjorde jobbet snabbare - efter så lite som en enda dag.
De fann också att artefakter som behandlats med de flytande gelerna bibehöll sin cellstruktur bättre och var mindre spröda än de som behandlades med de fasta gelerna.
Den nya hydrogelen kan, säger de, användas för att bevara och stärka trä från skeppsvrak utan att orsaka ytterligare skada, vilket förbättrar förmågan att reda ut det förflutnas mysterier.
Finansiering tillhandahölls av National Natural Science Foundation of China och Guangdong Basic & Applied Basic Research Foundation, och studien kan hittas i American Chemical Society (ACS) Sustainable Chemistry & Engineering 2024.
Även på Divernet: 750 år gammalt vrak hittat utanför Dorset – timmer och allt, 16-talsskepp hittat – i Kent Quarry Lake, Timber-dating genombrott åldrar Kyrenia skeppsvrak
