Innowacyjna powłoka ochronna dla europejskich zabytków
Marmur to idealny materiał do wykorzystywania w rzeźbiarstwie i budownictwie. Światło przenika przez biały marmur i rozprasza się, dzięki czemu rzeźba wygląda jak żywa. Marmur jest także łatwy w obróbce. Ma jednak wadę: jest podatny na uszkodzenia w wyniku wystawienia na działanie czynników atmosferycznych. W ramach projektu HAP4MARBLE opracowano rozwiązanie, dzięki któremu powierzchnia marmuru staje się bardziej trwała. „Po pokryciu powierzchni cienką, niewidoczną warstwą hydroksyapatytu (HAp), głównego składnika kości i zębów, sam marmur pod taką powłoką pozostaje nienaruszony”, wyjaśnia dr Enrico Sassoni, stypendysta programu „Maria Skłodowska-Curie” i członek zespołu projektu HAP4MARBLE. Korzystny efekt zastosowania HAp W zabiegu biomimetycznym HAP4MARBLE wykorzystuje się wodny roztwór fosforanu, który wchodzi w reakcję z marmurem, w wyniku czego wytwarza się HAp. Przeprowadzenie zabiegu nie tylko zapobiega rozpuszczaniu się marmuru pod wpływem kwasów, ale także zatrzymuje inne szkodliwe procesy, które będą nasilać się wraz ze zmianą klimatu. Wahania temperatury mogą powodować zjawisko „cukrowania się” marmuru (rozluźnienia spoistości pomiędzy ziarnami kalcytu i kruszenia się marmuru na małe kryształy przypominające cukier), zauważalne na wielu zabytkach europejskich, od zespołu pałacowego Alhambra w Grenadzie po cmentarz Père Lachaise w Paryżu. Naukowcy odkryli, że HAp, który wytwarza się w szczelinach pomiędzy luźnymi ziarnami, przywraca ich spoistość. Dzięki temu czynniki atmosferyczne nie mają na marmur żadnego wpływu, a cukrowanie nie powoduje jego ubytków. Kolejnym szkodliwym zjawiskiem spowodowanym wahaniami temperatury jest wyginanie się cienkich płyt marmurowych wykorzystywanych jako płyty nagrobne. „Nowy zabieg z wykorzystaniem HAp powinien skuteczniej wiązać ziarna kalcytu, tym samym zwiększając odporność marmuru na dalsze wyginanie się, a nawet zapobiegając powstawaniu tego zjawiska w »świeżym« marmurze”, tłumaczy koordynatorka projektu dr Elisa Franzoni. Innowacyjne zabiegi samoczyszczące – świetlana przyszłość dla marmuru Piękny biały, półprzezroczysty marmur ciemnieje pod wpływem zanieczyszczeń w powietrzu. Jednym z nowych rozwiązań opracowanych w ramach projektu HAP4MARBLE jest połączenie HAp i nanocząstek tlenku tytanu IV (TiO2). Już samo zastosowanie TiO2 może zatrzymać ciemnienie, ale HAp zwiększa jego aktywność fotokatalityczną i wytrzymałość. Badacze z projektu HAP4MARBLE monitorują efekty zabiegów z wykorzystaniem HAp przeprowadzonych na marmurach, które wystawili na działanie czynników atmosferycznych specjalnie dla badań, oraz na prawdziwych marmurowych wyrobach w ich typowych warunkach otoczenia. Zastosowanie nowo opracowanych, wielofunkcyjnych zabiegów pozwala na uzyskanie dużo lepszych rezultatów niż w przypadku użycia ogólnodostępnych preparatów. „Rzeczywiście, nowy zabieg jest bardziej skuteczny, odpowiedni do tego typu materiału i/lub wytrzymały”, podkreśla dr Franzoni. Ochrona europejskiego dziedzictwa kulturowego Aby zwiększyć społeczny wpływ projektu, badacze nawiązali kontakty z kilkoma instytucjami odpowiedzialnymi za ochronę dziedzictwa kulturowego w Europie, w tym z profesjonalnymi konserwatorami pracującymi w pałacu wersalskim i Laboratorium Badawczym Zabytków w Paryżu. „Jest to niezmiernie ważne, ponieważ utrata naszych zabytków przyniosłaby dramatyczne konsekwencje dla kultury i gospodarki, utratę narodowej/Europejskiej tożsamości oraz znaczne ograniczenie bogactwa”, zauważa dr Sassoni. Nowym zabiegiem konserwatorskim jest także zainteresowany Cmentarz Monumentalny Certosa w Bolonii (Włochy). „Obecnie współpracujemy z profesjonalnymi konserwatorami z Bułgarii nad potencjalnym zastosowaniem naszego nowego zabiegu na malowidłach naskalnych w wapiennej jaskini Magura w Bułgarii. Po pilotażowych zastosowaniach zabiegu z HAp, zainteresowane są nim grupy badawcze z Zurychu (Szwajcaria), Granady (Hiszpania) i Mediolanu (Włochy)”. Dzięki intensywnym działaniom informacyjnym naukowcy z projektu HAP4MARBLE przejechali niemal całą Europę, od Bolonii po Brukselę. Naukę połączono z rozrywką na wydarzeniu „Science is Wonder-ful!” w Brukseli, w którym zespół projektu wziął udział jako wystawca, promując swoje stoisko hasłem „It’s Marble-Lous!”. Odwiedzający je młodsi i starsi goście mogli poznać HAp, a także dowiedzieć się więcej na temat kulturowego i gospodarczego znaczenia europejskich zabytków oraz wyzwań związanych z ich konserwacją.
Słowa kluczowe
HAP4MARBLE, marmur, dziedzictwo kulturowe, wyginanie się, artefakt, hydroksyapatyt, TiO2, powłoka ochronna, zabieg biomimetyczny, działanie czynników atmosferycznych
