También combate el ácido y los microbios de la madera
Desde el RMS Titanic hasta el SS Endurance, los naufragios ofrecen valiosas ventanas al pasado, aunque se están deteriorando rápidamente. Los conservadores secan lentamente los objetos marinos de madera para preservarlos, pero hacerlo puede causarles daños.
Para cuidar mejor los delicados objetos marinos, los investigadores desarrollaron un nuevo hidrogel que neutraliza rápidamente los ácidos dañinos y estabiliza la madera empapada de un naufragio de 800 años de antigüedad.
Los objetos de madera de los naufragios están empapados de agua de mar, un entorno que permite que prosperen las bacterias productoras de ácido y los hongos que se alimentan de madera. Para evitar que los ácidos y los microbios dañen los objetos, los conservadores suelen eliminar el agua de estos objetos mediante la liofilización o mediante un proceso que reemplaza el agua con dióxido de carbono a alta presión o un polímero viscoso. Sin embargo, estos procesos pueden tardar meses y aumentar la fragilidad o deformar los objetos.
Una alternativa más nueva es aplicar un gel sobre la antigua madera húmeda que actúa como una mascarilla y le aporta a la madera compuestos neutralizantes de ácidos o antimicrobianos. Sin embargo, si después se retira la mascarilla, se puede dañar la superficie del objeto.
Imagen: Los investigadores han desarrollado un hidrogel que se funde y preserva los antiguos artefactos de madera empapados en agua. Sin el gel, los artefactos deben secarse, lo que corre el riesgo de dañar las reliquias. Crédito: ACS Sustainable Chemistry & Engineering 2024, DOI: 10.1021/acssuschemeng.4c06707
Entonces, Xiaohang Sun y Qiang Chen de la Universidad Sun Yat-Sen se propusieron desarrollar un hidrogel que dispersara compuestos que combatieran el ácido y los microbios a través de la madera y se disolvería gradualmente con el tiempo para evitar daños en la superficie.
Los investigadores comenzaron mezclando dos polímeros con bicarbonato de potasio, un compuesto neutralizador de ácido, y nitrato de plata, que forma nanopartículas antimicrobianas que unen los polímeros para formar un gel. Al ajustar la cantidad de nitrato de plata, pudieron crear hidrogeles con diferente poder de permanencia. Los geles con menos plata se licuaron después de 3 a 5 días, y aquellos con más plata permanecieron como un sólido viscoso.
Imagen: Cambio de tamaño de los hidrogeles después de alcanzar el equilibrio de hinchamiento. Crédito: ACS Sustainable Chemistry & Engineering (2024). DOI: 10.1021/acssuschemeng.4c06707
Como prueba de concepto, el equipo pegó hidrogeles con diferentes cantidades de plata sobre trozos de madera de 800 años de antigüedad del naufragio del Nanhai One, descubierto en la costa sur de China. Descubrieron que cada gel neutralizaba el ácido hasta 1 centímetro de profundidad después de 10 días, pero los geles disolventes que contenían menos plata lo hicieron más rápidamente, después de 1 día.
El equipo también descubrió que los objetos tratados con geles licuantes mantenían mejor su estructura celular y eran menos frágiles que aquellos tratados con geles sólidos. Los investigadores dicen que su nuevo hidrogel podría utilizarse para preservar y fortalecer la madera de los naufragios sin causar daños adicionales, mejorando la capacidad de desentrañar los misterios del pasado.
La investigación se ha publicado en ACS Sustainable Chemistry & Engineering: A Self-Dissolving System for Comprehensive Preservation of Waterlogged Wooden Artifacts
