ตั้งแต่ปิรามิดของอียิปต์ไปจนถึงเพนตากอนในวอชิงตัน ดี.ซี. หินปูนเป็นหนึ่งในวัสดุที่ได้รับความนิยมมากที่สุดสำหรับอาคารและอนุสาวรีย์อันวิจิตรมาอย่างยาวนาน แต่คุณภาพด้านสุนทรียศาสตร์และความสามารถในการใช้งานของหินก้อนนี้มีราคาสูง อาจเสี่ยงต่อการเสื่อมสภาพจากสภาพดินฟ้าอากาศตามธรรมชาติ มลพิษทางอากาศ และกระบวนการอื่นๆ
งานวิจัยใหม่ของนักวิทยาศาสตร์ในสเปน
และกรีซอาจเป็นแนวทางใหม่ในการรักษาสถาปัตยกรรมหินปูนสำหรับคนรุ่นต่อไป กลุ่มได้สร้างนาโนคอมโพสิตเจือด้วยจุดควอนตัม ซึ่งสามารถนำไปใช้เสริมโครงสร้างหินปูนในขณะที่ให้วิธีการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลง เมื่อรวมสถาปัตยกรรมเก่าแก่เข้าด้วยกัน คุณต้องการความทนทานและความเข้ากันได้ทางเคมี โดยไม่ต้องเปลี่ยนคุณสมบัติด้านสุนทรียะ ตามเนื้อผ้า หินปูนได้รับการรักษาโดยใช้น้ำปูน ซึ่งเป็นชื่อสามัญของสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ในน้ำเจือจาง น้ำปูนขาวสามารถสร้างรอยผนึกที่ทนทานได้ แต่มักจะไม่ซึมลึกลงไปในหิน นอกจากนี้ แคลเซียมไฮดรอกไซด์ยังมีความสามารถในการละลายน้ำได้จำกัด
ทางเลือกที่พัฒนาขึ้นในทศวรรษที่ผ่านมาคือ “นาโนลิเมส” – อนุภาคนาโนแคลเซียมไฮดรอกไซด์ที่กระจายตัวในน้ำหรือตัวทำละลายอินทรีย์ อนุภาคนาโนขนาดเล็กช่วยให้สามารถเจาะลึกเข้าไปในหินได้ ในขณะที่พื้นที่ผิวจำเพาะที่เพิ่มขึ้นสามารถเพิ่มกระบวนการอัดลมได้ แท้จริงแล้ว แคลเซียมคาร์บอเนตที่สร้างขึ้นในกระบวนการนี้คือการประสานโครงสร้างหินปูนดั้งเดิม ไม่ใช่ตัวอนุภาคนาโนด้วยตัวมันเอง
นาโนไลม์ยังคงเป็นเทคโนโลยีที่ค่อนข้างใหม่ ดังนั้นจึงมีความไม่แน่นอนเกี่ยวกับวิธีการทำงานของนาโนไลม์ในช่วงเวลาที่ยาวนาน ในบางกรณี เป็นที่ทราบกันดีว่าอนุภาคนาโนเคลื่อนตัวกลับสู่พื้นผิวเมื่อตัวทำละลายระเหยไป ดังนั้น เมื่อใช้นาโนไลม์ในโลกแห่งความเป็นจริง สิ่งสำคัญคือต้องติดตามดูประสิทธิภาพเมื่อเวลาผ่านไป
นาโนไลม์ที่มีจุดควอนตัมบิดเบี้ยว
เพื่อช่วยในการตรวจสอบ นาโนไลม์ชนิดใหม่ได้ถูกสร้างขึ้นโดยทีมที่นำโดยJavier Becerra Lunaจาก Universidad Pablo de Olavide ในสเปน วัสดุที่ขนานนามว่า “Nanorepair UV” ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติทางแสงของจุดควอนตัม เหล่านี้เป็นเซมิคอนดักเตอร์ชิ้นเล็ก ๆ เพียงไม่กี่นาโนเมตรที่บางครั้งเรียกว่า “อะตอมเทียม” เนื่องจากดูดซับและปล่อยแสงที่ความยาวคลื่นเฉพาะ
nanolime ของ Becerra ประกอบด้วยอนุภาคนาโนแคลเซียมไฮดรอกไซด์เจือด้วยจุดควอนตัมซิงค์ออกไซด์ซึ่งทำหน้าที่เป็นเครื่องหมาย เมื่อส่องสว่างด้วยแสงยูวี จุดควอนตัมจะปล่อยแสงจากหลอดฟลูออเรสเซนต์ โดยเน้นที่หินปูนที่เพิ่งก่อตัวขึ้นใหม่ตัดกับโครงสร้างเดิม ในทางปฏิบัติ นักอนุรักษ์จะนำตัวอย่างเล็กๆ น้อยๆ ออกจากส่วนที่ไม่เด่นของอนุสาวรีย์เพื่อตรวจสอบว่ากลุ่มผู้รวมกลุ่มได้เจาะลึกเพียงใดและทำงานอย่างไร
“ความท้าทายทางเทคนิคที่สำคัญคือการสร้างนาโนคอมโพสิต ไม่ใช่ส่วนผสมของอนุภาคนาโนสองชนิดที่แตกต่างกัน เป็นจุดสำคัญที่จุดควอนตัมอยู่บนแคลเซียมไฮดรอกไซด์ ดังนั้นเราจึงสามารถวัดความลึกของการแทรกซึมที่แท้จริงของการรักษาได้” เบเซอร์รากล่าวกับPhysics World
ในการศึกษาล่าสุดของกลุ่ม ผลิตภัณฑ์ต้นแบบได้รับการทดสอบกับผลิตภัณฑ์รวมที่มีจำหน่ายทั่วไปสามชนิด ทางเลือกสองทางเป็นแบบใช้ซิลิกา ในขณะที่อีกทางหนึ่งใช้อนุภาคนาโนแคลเซียมไฮดรอกไซด์ แต่ไม่มีจุดควอนตัม
ผลิตภัณฑ์ทั้งสี่ชิ้นได้รับการทดสอบกับตัวอย่าง
จากเหมืองสองแห่งที่แยกจากกันในจังหวัดกาดิซทางตอนใต้ของสเปน หินปูนจากสถานที่เหล่านี้ถูกนำมาใช้ในมหาวิหารแห่งเซบียาและกาดิซ และอาคารสำคัญอื่นๆ ของสเปน ในอดีต หินปูนมีการใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วยุโรปตอนใต้และแอฟริกาตอนเหนือ เนื่องจากมีหินปูนจำนวนมากที่พบบริเวณทะเลเมดิเตอร์เรเนียน
นักวิจัยสรุปว่าผลิตภัณฑ์นาโนไลม์ทั้งสองผลิตภัณฑ์มีประสิทธิภาพและความทนทานสูงกว่าการใช้ซิลิกาในการอธิบายการค้นพบของพวกเขาในApplied Clay Science อย่างไรก็ตาม Nanorepair UV มีข้อได้เปรียบเพิ่มเติมจากจุดควอนตัม การฉายแสงยูวีบนหินตัดขวางเผยให้เห็นความลึกในการเจาะสูงสุด 0.8 ซม.
เกลือเล็กน้อยในโลกแห่งความเป็นจริง หนึ่งในอันตรายที่ใหญ่ที่สุดสำหรับอนุสาวรีย์หินปูนคือการผุกร่อนโดยการตกผลึกของเกลือ น้ำที่เข้าสู่รูพรุนของหินอาจมีเกลืออยู่ในสารละลาย ซึ่งสามารถตกผลึกเมื่อน้ำระเหย สิ่งนี้จะสร้างแรงกดดันภายในรูพรุนที่สามารถนำไปสู่การแตกหักระดับไมโคร ซึ่งทำให้โครงสร้างพื้นผิวของหินเสียหายในที่สุด
ในการศึกษา ตัวอย่างที่ได้รับการบำบัดจะต้องเร่งการตกผลึกของเกลือโดยแช่ในโซเดียมซัลเฟตไฮเดรตและอบในเตาอบหลายครั้ง จากนั้นลอกพื้นผิวของตัวอย่างโดยใช้เทปกาวมาตรฐานเพื่อเผยให้เห็นถึงขอบเขตที่พวกมันถูกบุกรุก ตัวอย่างที่ได้รับการบำบัดด้วยรังสี UV Nanorepair มีประสิทธิภาพดีกว่านาโนไลม์อื่นๆ ทีมงานเชื่อว่ามีไซเลนอยู่ใน Nanorepair UV ซึ่งรวมไว้เพื่อรักษาเสถียรภาพของจุดควอนตัม
ผลลัพธ์ที่ได้ประทับใจRoberta Fanatoniนักวิทยาศาสตร์ประยุกต์ที่สำนักงานเทคโนโลยีใหม่ พลังงานและการพัฒนาเศรษฐกิจที่ยั่งยืนแห่งชาติของอิตาลี ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยนี้ “ผลิตภัณฑ์ชิ้นเดียวสามารถเอาชนะข้อจำกัดที่ชัดเจนเกี่ยวกับหินปูนของผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์อีกสามผลิตภัณฑ์” เธอกล่าว
Fanatoni ยังชี้ให้เห็นว่าการมีซิงค์ออกไซด์อาจให้ประโยชน์เพิ่มเติมในการทำหน้าที่เป็นสารกำจัดศัตรูพืช ลดการเสื่อมสภาพของหินเนื่องจากกระบวนการทางชีววิทยาMuons เปิดเผยความว่างเปล่าที่ซ่อนอยู่ในปิรามิดอียิปต์
Credit : coachfactoryoutletbo.net coachsfactoryoutletmns.net coast2coastpersonnel.com cooperationcommons.org countryriders.net
