Ученые создали биополимер для сохранения памятников культуры
Ученые Казанского федерального университета совместно с коллегами из Палермского университета в Италии разработали безопасную и эффективную эмульсию для восстановления и сохранения каменных памятников культуры. Исследовательская группа предлагает новую стратегию разработки эмульсии на основе керамических нанотрубок и смеси биологических полимеров (хитозана и пектина), сообщает главный научный сотрудник НИЛ «Бионанотехнологии» КФУ Равиль Фахруллин.
Ученые уже смогли продемонстрировать эффективность своей эмульсии для очистки объектов культурного наследия на примере мраморного памятника XVII века, расположенного на острове Сицилия.
«Основным преимуществом эмульсий типа „масло в воде“ является возможность получения контролируемой очистки, сводя к минимуму использование органических растворителей для удаления различных маслянистых загрязнений на поверхности. Использование эмульсий позволяет значительно усилить очищающий эффект органического растворителя», — рассказывает профессор Джузеппе Лаззара из Палермского университета.
Существуют три основных требования к особенностям материалов, которые должны применяться при реставрации культурного наследия: контролируемая очистка, означающая, что квалифицированный работник должен иметь возможность наносить состав на определенные контролируемые поверхности, сводя к минимуму диффузию во всех направлениях (проникновение и поверхностное растекание). Также эффективность или сила очистки должны контролироваться временем нанесения, чтобы адаптировать составы, используемые в разных местах произведения искусства. И, наконец, применяемые материалы и способы очистки должны сводить к минимуму вредное воздействие на окружающую среду.
В данной работе ученые стремились использовать в приготовлении составов, отвечающих типичным требованиям для очистки произведений искусства, химические вещества из природных источников, таких как отходы пищевой промышленности. Комбинация наноразмерной керамики и биополимеров позволила получить биосовместимые гелевые материалы, похожие на органические соединения. Они образуют грязный слой на твердых поверхностях, подверженных воздействию атмосферных явлений.
Гелевые системы могут использоваться для контролируемого и длительного высвобождения функциональных молекул. Исходя из этого, данные эмульсии в биополимерном геле могут выступать в качестве эффективных носителей, что может представлять интерес для технологических, фармацевтических и медицинских целей. В будущем ученые планируют изготовить эмульсии с использованием неионных биополимеров, например, эфиры целлюлозы. Они будут исследовать способность очистки к различным видам твердых поверхностей, таких, как камни, дерево и металл.
Команды ученых из Палермского университета и КФУ сотрудничают в проектах, связанных с сохранением культурного наследия. Недавно они опубликовали книгу на эту тему: «Нанотехнологии и наноматериалы для диагностики, сохранения и восстановления культурного наследия (микро- и нанотехнологии)».