一种新的X射线方法使研究人员能够识别“玛丽·罗斯号”木材中的硫化锌纳米颗粒。
“玛丽·罗斯号”曾是亨利八世16世纪舰队中的瑰宝,至今仍是一件珍贵的文化遗产。
该舰于1543年在与法国的一场战斗中沉没,此后沉睡水下直至1982年才被打捞出水,这次打捞行动是世界上最昂贵的打捞工程。
X射线为文物保护人员提供了导致船体腐朽的因素相关信息,从而有助于更好地保护这艘船。
一种新的X射线方法使研究人员能够识别“玛丽·罗斯号”木材中的硫化锌纳米颗粒。作为亨利八世16世纪舰队中的瑰宝,这些纳米颗粒正在加速这艘船的腐朽。
此前,无法从木材中获取这一信息。
这艘船曾横渡大西洋,并以重型火炮投入战斗长达34年,此后又在波涛汹涌的英吉利海峡海底沉睡了437年。如今,细菌和化学物质已开始侵蚀其残骸。该残骸现陈列于英国朴次茅斯的“玛丽·罗斯号”博物馆内。
这艘船下水已逾500年,至今仍是一件珍贵的文化遗产。
参与该项目的人员包括哥本哈根大学副教授基尔斯滕·玛丽·厄恩斯比耶格·延森(Kirsten Marie Ørnsbjerg Jensen)。她领导纳米结构研究组,其研究重点是材料的内部结构,直至纳米尺度。在这里,她除其他技术外,还运用先进的X射线技术对材料进行扫描。这使她在这一非典型研究项目中如鱼得水。
“我们采用了一项新技术对“玛丽·罗斯号”的木材进行了分析,该技术在原理上与医院的CT扫描仪有些相似。不同之处在于,我们的扫描方法将CT扫描与所谓的X射线散射相结合。”厄恩斯比耶格·延森说道。
“它使我们能够在原子层面分析材料的结构,从而找到并描绘出船体木材中的物质。它让我们了解导致木材腐朽的因素,以便今后更好地保护这些木材。”
“玛丽·罗斯号”于1543年在与法国的一场海战中沉没,并于1982年被打捞出水,这次打捞行动至今仍是世界上最昂贵的打捞工程。当时,从海底与沉船一同打捞出了19,000件都铎王朝时期的文物。
如今,这艘船的残骸陈列于朴次茅斯的“玛丽·罗斯号”博物馆内。但在英吉利海峡海底沉睡了400多年后,这艘木质船体极易发生腐烂。威胁来自船上金属部件的沉积物,以及会引发木材酸性侵蚀的细菌。世界各地其他在出土后出现降解的文化文物也面临同样的威胁。
借助这项名为“X射线计算机断层扫描与对分布函数分析”(ctPDF)的新技术,这艘传奇古船以及世界各地的其他文化文物和考古遗迹仍有获得保护的希望。
该方法帮助研究人员识别出多种破坏性物质,这些物质在木材重新露出水面并再次接触氧气时会使其分解。其中包括硫化锌。
“要找到阻止这些分解过程的方法,关键在于了解硫化物由何种成分构成,以及它们位于何处。这项技术使我们能够做到这一点。”延森说道。
“玛丽·罗斯号”信托基金会是专为这艘古老战舰而建的专用博物馆背后的基金会,该基金会对这项新的X射线技术表示欢迎。
“能够深入“玛丽·罗斯号”的木材内部,不仅解读木材的结构,还能了解其降解程度、木材在过去是如何处理的,以及海洋环境所产生的影响,这些发现十分引人入胜。”
“它为我们提供了大量知识,使我们能够了解材料如何应对特定的处理方式和环境,并制定策略,为子孙后代保护好我们的文化遗产,”“玛丽·罗斯号”信托基金会副首席执行官、教授埃莉诺·斯科菲尔德(Eleanor Schofield)说道。
该研究发表于期刊《Matter》。其他共同作者来自谢菲尔德大学、哥伦比亚大学、欧洲同步辐射装置、“玛丽·罗斯号”信托基金会以及哥本哈根大学。
来源:哥本哈根大学
