量子點納米顆粒用於古蹟的修復

2020-12-05 科技報告與資訊

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氧化鋅量子點發出的螢光可用於確定修復歷史建築中使用的某些物質的滲透深度。來自西班牙Pablo de Olavide大學的研究人員用從加的斯的歷史採石場收集的樣本進行了測試,這些石頭被用來建造塞維亞市政廳和大教堂。

保護歷史建築的主要問題之一是其建築材料失去凝聚力。修復者使用固結物質來使其更具有抗性,如石灰(氫氧化鈣),由於其極強的耐久性和與碳酸鹽石基質的高相容性,因此長期以來一直被使用。

現在,塞維亞的Pablo de Olavide大學的研究人員開發出了摻雜了量子點的氫氧化鈣納米顆粒,並獲得了專利,這種納米顆粒作為固結劑更有效,可以將修復後的材料與原材料區分開來,因此它被推薦用於歷史遺蹟的保護和修復。詳細內容發表在《Construction and Building Materials》雜誌上。

"這些微小的量子點,小於10納米,是由氧化鋅製成的半導體,這使它們具有獨特的特性(由於量子力學的原因,與較大顆粒的特性不同),比如說螢光,也就是我們使用的螢光,"作者之一的Javier Becerra解釋說。"多虧了這些量子點的螢光,我們可以評估處理方式是否適合遺蹟,我們只需要用紫外光照射處理後的材料的橫截面,就可以確定固結物質的滲透程度。"

此外,由於石灰納米顆粒的存在,作者將該產品命名為 "Nanorepair UV",該產品可以起到固結劑的作用。固結劑可以增加材料的凝聚程度,對歷史建築中經常出現的一些老化的部分進行加固和硬化。

研究人員成功地將他們的技術應用到了在El Puerto de Santa María和Espera的歷史採石場採集的樣品中,從那裡提取了用於建造塞維亞大教堂(自1987年起成為世界文化遺產)及該鎮的市政廳等標誌性建築的石材。

"在實驗室中,我們獲得了一個近似的處理方法,當它實際應用於古蹟時,會有怎樣的表現,"Becerra說,他和團隊的其他成員一起,目前還在測試來自Italica和Medina Azahara考古遺址的砂漿。

論文標題為《Construction and Building Materials》。

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