浙大团队破解文物保护技术瓶颈(匠心独运)(2)

光山新闻网 采集侠 2023-11-11 06:12:01
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  田螺山遗址在沿海低丘湿地约3米深的饱水环境下,保存了壮观、罕见的干栏式建筑遗迹,有1000多件木构件。目前,木构件上部大多露出地表,中间部分浸泡于水中,余下深埋于土壤层中。长期的原址原位展示,由于生物侵蚀,导致裸露在空气中的部位糟朽严重。潮湿环境土遗址保护难,而半干半湿的木质文物保护更难!浙大文物保护材料实验室的研究人员在勘察后提出设想,木头埋在水下,1000年也不会腐烂,能否让木头沉浸在水中展示,游客通过玻璃廊道,到水下观看田螺山遗址?

  如何控制水的洁净度,才能让木质文物不被微生物腐蚀?浸泡水是否需要添加某些物质,以调节木头内外渗透压?观众参观时,隔着玻璃看水下木质遗存不应有变形,如何解决这一光学问题?等等。实现这样的设想,要研究的内容很多。

  “田螺山遗址的勘测,需要做生物的采样和鉴定、木质文物的各种性质分析、土遗址病害的定量调查、周围环境及遗址的无损检测等。文物保护本身就是一门交叉学科,需要不同学科背景的研究者分工合作。”张秉坚所在的文物保护材料实验室就是负责解决这些难题的部门。

  进入浙大西溪校区的一栋大楼,一个个实验室走过去,就像揭开一个个“盲盒”。一块块方方的小“石块”色彩斑斓,深灰、浅灰、白、褐……从外观看,同天然岩石没啥差别,实际上,它们是无机仿石材料、仿古代灰浆材料。实验室的任务,是进行耐盐、耐干湿、耐冷冻等系列干预循环实验。

  做古代灰浆研究的实验人员还承担北京故宫、曲阜孔庙、钱塘江海塘、长城等几十处著名古建筑灰浆的检测任务。“我们发现了世界上最早将黏性淀粉添加到石灰灰浆的案例,掺3%左右的淀粉,糯米灰浆的黏结性和强度最好。对南京明城墙等处取样检测后,发现一些高强度古代灰浆所掺糯米的量,同实验室研究的最佳点基本吻合,说明中国古代传统工艺蕴含了代代传承的智慧。”实验人员介绍。

  隔壁实验室,做的是防生物破坏等实验。5000多年前的良渚遗址,水坝是人工用一捆捆草裹泥堆筑而成。草裹泥是什么成分、结构?发掘暴露后,风化、老化速率怎么样?经微生物群落作用后表面会生成什么?实验人员在良渚遗址取样后,正在进行化学成分、微观结构、降解变化机理和保护策略研究。

  微生物防治实验在另一个实验室,天然植物精油是环保生物防治材料。植物精油容易挥发,不会损害文物。“要先搞清楚是哪一类微生物,然后进行实验模拟,再应用相应的植物精油杀灭微生物。”张秉坚说,“用植物精油防治,新问题是精油的挥发速度太快。为了控制精油的释放速率,我们采用纳米碳管做载体,先把管内径腐蚀得大一点儿,装进植物精油并适当封闭后,涂布在遗址表面,因为纳米碳管非常细,涂布后不会改变遗址的外观和颜色,附着力也好,这样就能比较长久地抑制表面微生物生长。这是比较前沿的科学技术问题。”

  进入下一个实验室,能闻到一股香味。“这种特殊香料叫藜芦醛,约四五十摄氏度就能熔化成液体,比水重,是一种先进的‘黑科技’。”张秉坚说。发掘古代沉船时,潜水员打捞过程中容易搞乱文物的原始形态,现在把装有熔融藜芦醛的瓶子带到水下,先做好围栏,再将藜芦醛倒在文物表面,整块凝固后再取,文物就能完整出水。藜芦醛加热后会完全挥发,文物可完整展现在水下的原始形态。这项技术应用在福建漳州一个30米深的水下考古现场,沉船上包裹瓷器的脆弱竹片等,都能整个固型提取上来。