强大的X射线技术在英国沉船中发现了新的降解诱导材料

1545 年，亨利八世国王最喜欢的船玛丽玫瑰号在索伦特海战中倾覆并沉没，以抵御法国入侵舰队保卫英格兰和朴茨茅斯。沉船一直留在海床上，直到 1982 年，在一次广为人知的电视转播活动中才将其打捞起来。现在，它是16一个时间囊个世纪都铎社会，保护专家合作，以保护它的后代。在10 月 27日发表在《物质》杂志上的研究中，科学家们使用 X 射线分析来识别木材中以前未检测到的产品——源自水下细菌活动的纳米颗粒。

“值得注意的是，ESRF 的这项技术不仅使我们能够对玛丽玫瑰木中的这些纳米粒子进行成像和定位，而且还能够评估它们的结构。这是第一次在玛丽玫瑰木中观察到硫化锌纳米结构(细菌副产品)，”资深作者、英国谢菲尔德大学材料科学与工程系主任 Serena Cussen 说。

正如这项工作的合著者兼Mary RoseTrust副首席执行官Eleanor Schofield (@E_Schofield) 所解释的那样，“在海底度过的几个世纪见证了Mary Rose船体吸收了有害的铁和硫物质，这些物质是通过金属固定装置和人工制品的降解以及厌氧硫还原细菌的降解。”

为了补偿木材的降解和材料的损失，保护人员用一种称为聚乙二醇 (PEG) 的聚合物浸渍玛丽玫瑰。这可以防止干燥时收缩，并使船舶具有机械稳定性，因此可以向公众展示。在积极保护的最后阶段，玛丽玫瑰被晒干了，这种暴露在氧气中会导致酸性物质的形成，这会对木材造成更大的损害。

“到目前为止，还无法获得关于这些存在于玛丽玫瑰木中的潜在有害物种的性质的定量结构信息，”库森说。“这是因为评估考古样品中存在的材料范围确实具有挑战性，其中可能包括无定形、纳米结构和多晶材料。”

在描绘像玛丽玫瑰这样的珍贵文物时，使用不损坏材料的方法很重要。Cussen 和她的同事在 ESRF 中使用了一种称为 X 射线计算机断层扫描的技术，在不破坏样品的情况下提供有关Mary Rose船体中存在的各种材料的详细结构信息。

研究人员通过将 X 射线计算机断层扫描与配对分布函数分析 (ctPDF) 相结合，绘制出化合物在材料中的位置。结合使用这两种方法，他们可以确定 PEG 和纳米颗粒产品之间的距离，从而评估木材中潜在威胁的位置。

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