英国沉船面临“新危机”。
玛丽玫瑰号草图。 图片来源：谢菲尔德大学/matter
1545年，英国国王亨利八世最喜爱的玛丽玫瑰号战舰在海战中沉没。于是，这艘船一直躺在海底，直到1982年被打捞出水。对人们而言，它是16世纪都铎时期的时间胶囊，研究人员正在努力为后代保存它。
10月27日，《物质》刊登的一项研究显示，科学家利用x射线分析，识别了木材中此前未被发现的样品——来自水下细菌活动的纳米颗粒。
值得注意的是，欧洲同步辐射装置（esrf）相关技术不仅让我们能对‘玛丽玫瑰’号木材中的纳米颗粒进行成像和定位，还可以评估它们的结构。这是人们首次在其中观察到硫化锌纳米结构——细菌的副产品。论文通讯作者、谢菲尔德大学材料科学与工程系主任serena cussen说。
该研究合作者、玛丽玫瑰号信托副总裁eleanor schofield表示，在海底的几个世纪里，‘玛丽玫瑰’号船体吸收了有害的铁和硫等物质。这些物质分别产生于金属物品和人工制品的降解，以及厌氧硫还原菌。
为了弥补木材的降解和材料的损失，研究人员在玛丽玫瑰号中注入了一种名为聚乙二醇（peg）的聚合物。它可以防止木材干燥后的收缩，并使船体具有机械稳定性，以便向公众展示。最后，玛丽玫瑰号被晾干了，但与氧气的接触导致酸性物质的形成，这会对木材造成更大损害。
到目前为止，我们还不能获得‘玛丽玫瑰’号中这些潜在有害物质的定量结构信息。cussen说，这是因为评估考古样本中物质的范围非常具有挑战性，这些物质可能包括非晶体、纳米结构和多晶材料。
研究人员表示，在研究像玛丽玫瑰号这样的珍贵文物时，重要的是使用一种不会损坏材料的方法。cussen和同事在esrf中使用了一种名为x射线计算机断层扫描的技术，在不破坏样本的情况下，该技术提供了玛丽玫瑰号船体中广泛材料的详细结构信息。
研究人员通过结合x射线计算机断层扫描和偶分布函数分析（ctpdf），绘制出相关化合物在材料中的位置。研究人员表示，同时使用这两种方法可以确定peg和纳米颗粒样本之间的距离，从而评估木材内部的潜在威胁。
我们的研究结果提醒相关人员注意这些以前不为人知的沉积物。了解这些潜在有害物质的结构，使我们能够为未来清除它们设计有针对性的方法。cussen说。
该团队还开发了一系列基于磁性纳米颗粒的方法，以靶向清除人工制品中的有害沉积物。（来源：中国科学报鲁亦）
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.matt.2021.09.026
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作者：serena cussen 来源：《物质》
