science >> Wetenschap >  >> anders

Hoe textiel verstarring ondergaat via mineralisatie

Afbeelding van een 5, 000 jaar oude gemineraliseerde vezels van de archeologische vindplaats Gonur-Depe (Turkmenistan) door op synchrotron gebaseerde röntgenmicrotomografie. De afbeelding met valse kleuren laat zien dat de vezel een organisch karakter heeft behouden (blauw) en aan het oppervlak kopersilicaten (groen) heeft die een belangrijke rol hebben gespeeld bij het behoud en bodemverbindingen (rood). Krediet:Corentin Reynaud

Een team van onderzoekers verbonden aan meerdere instellingen in Frankrijk heeft het mysterie opgelost van hoe textiel verstarring door mineralisatie. In hun paper gepubliceerd in Proceedings van de National Academy of Sciences , de groep beschrijft een groot aantal hulpmiddelen en technieken die ze hebben gebruikt om gefossiliseerd textiel te analyseren en wat ze hebben geleerd.

Voorafgaand onderzoek heeft aangetoond dat textiel (stof of geweven stof) verstarring kan ondergaan via een mineralisatieproces - en dus duizenden jaren kan worden bewaard. Maar tot nu toe, het proces waardoor het gebeurt is niet begrepen. Meer leren, de onderzoekers gebruikten tal van hulpmiddelen om het proces te bestuderen.

Het werk omvatte eerst het verkrijgen van monsters - sommige kwamen van opgravingen in het Nabije Oosten, terwijl de rest werd gevonden in het Louvre. In beide gevallen, de monsters waren ongeveer 5, 000 jaar oud. Volgende, het team ging aan de slag met semi-kwantitatieve synchrotron-röntgenmicrotomografie, infraroodbeeldvorming op nanoschaal en harmonische generatiemicroscopie om de monsters met een zeer hoge ruimtelijke resolutie te bestuderen - van nano tot microschaal. Het stelde hen ook in staat om een ​​fysisch-chemische reeks gebeurtenissen samen te stellen die tot bewaring leidden.

De onderzoekers ontdekten dat er drie hoofdfasen waren in het fossilisatieproces. In de eerste, water droeg antimicrobiële metaalkationen van nabijgelegen metalen terwijl ze corrodeerden, samen met opgeloste stoffen in de bodem. Dit voorkwam dat het textiel kapot ging. In de tweede fase, de opgeloste stoffen en kationen werden geabsorbeerd door de vezels, waardoor ze opzwellen, en wat resulteerde in de vorming van een anorganische korst, wat leidt tot afbraak van cellulose. In de laatste fase, de vezels ondergingen een langzaam verkiezelingsproces dat condensatie van kiezelhoudende verbindingen met zich meebracht.

Gemineraliseerd textielfragment op het oppervlak van een dunne plaat op koperbasis van de Nausharo-site (regio Kachi-Bolan, Balochistan, Pakistan), daterend uit de eerste helft van het 3e millennium voor Christus. De weeftechniek, een uitgebalanceerd platbinding, direct herkenbaar is. De textielvezels vertonen tegelijkertijd een mineraal karakter met verschillende dichte koperverbindingen en een organische signatuur afgeleid van de oorspronkelijke cellulose. Krediet:Christophe Moulhérat

Het ontdekkingsproces onthulde ook enkele van de voorwaarden die nodig zijn voor de verstening van textiel; de belangrijkste daarvan was dat ze begraven moesten worden met iets van metaal - de aanwezigheid van precies de juiste hoeveelheid water is een andere voorwaarde.

Valse kleurweergave van een SHG-microscopiebeeld van een 4, 000 jaar oude bundel vlasvezels afkomstig van een textiel op het oppervlak van een vaas uit de oude stad Tello in Mesopotamië. De auteurs ontdekten dat cellulose-macrofibrillen (groen) uitzonderlijk op hun plaats werden bewaard met de corrosie van het koperen object, in een mechanisme dat mineralisatie en sol-gel verkiezeling combineerde. Credit:Gaël Latour en Mathieu Thoury

De onderzoekers suggereren dat hun bevindingen niet alleen het proces van verstening van textiel laten zien, maar laat ook zien hoe beeldvormingstechnieken kunnen worden gebruikt om meer te leren over conserveringstechnieken.

© 2020 Wetenschap X Netwerk