有機矽灌封技術,保護三星堆象牙出土!
7月24日訊:象牙保護一直是**性難題。2021年起,三星堆新發現的6座祭祀坑陸續出土大量象牙,如何讓它們避免脫水粉化遭受微生物侵害,儘可能長久保存下去?
近日從成都文物考古研究院獲悉,該院作為牽頭單位實施的2022年度國家重點研發計劃“文化科技與現代服務業”重點專項、“出土飽水象牙脫水加固關鍵技術研發與應用示範”項目已取得重要進展:通過化學材料脫水加固和微生物加固兩種方法,象牙的強度已經可以達到健康象牙的20%左右,基本滿足了考古出土象牙未來在博物館展出的條件。
在全**的考古項目中,大規模出土整根象牙的情況十分罕見,因此象牙保護的技術一直很不成熟。四川的三星堆和金沙遺址相繼出土過大量象牙,但因四川地區土壤潮濕,象牙出土時,含水率較高,為避免象牙出土後暴露空氣中,加速脫水導致酥脆變形,以及在微生物作用下起黴菌等病害,金沙遺址出土的象牙一部分使用有機矽灌封技術進行灌封臨時保護,更多的象牙采取回填保護。三星堆出土的象牙出土後則使用低溫保濕技術,出土後直接送進"冰箱"。
象牙還能像其它文物一樣直接在正常環境下與公眾見麵嗎?自2022年,成都文物考古研究院聯合9家文博單位展開飽水象牙脫水加固的技術攻關,兩年來取得階段性成果。
項目主研人員蔣璐蔓介紹,科研人員目前已基本搞清楚了象牙的病害——飽水象牙失水以後,象牙的裂隙就會變大,如果碰到外力作用就會慢慢崩塌。此外,微生物會通過酸性代謝產物持續腐蝕象牙,讓象牙粉化酥脆。要解決象牙的病害,既要避免微生物的病害,*重要的還要對象牙進行脫水加固。
科研人員分彆用化學材料和微生物技術對象牙加固進行了探索。
加固象牙是“以骨補骨”。化學材料脫水加固方法中,科研人員先用十二烷基胺對象牙進行脫水,然後把鈣源、磷源溶液滴入象牙,調節pH值,促使在象牙內發生化學反應生成羥基磷灰石,再使用矽氧烷、聚矽氧烷進行協同加固。羥基磷灰石是人體和動物牙齒的主要無機成分,在象牙內通過化學反應生成這種物質,不會破壞象牙結構,反而相當於為象牙“補鈣”,讓它們在3000年後仍能繼續“強健骨骼”。經過處理後的象牙,其強度可以達到健康象牙的20%左右。不僅如此,科研人員在加固象牙的前對它們進行了脫水,改變了微生物繁殖的環境,加固後空氣中的水未來也很難繼續進入象牙,確保了象牙未來的正常展出。
微生物技術加固象牙,則主要是把巴氏芽孢八疊球菌的菌液滴到象牙裡。巴氏芽孢八疊球菌會在象牙裡生成晶核有機物、碳酸鈣結晶,把象牙孔隙填充起來,以達到加固的目的。這種讓象牙變得強健的過程中雖然冇有脫水環節,但菌液在象牙裡生成結晶的過程會利用象牙中的水,也就達到了脫水的目的。蔣璐蔓表示,象牙是羥基磷灰石和膠原蛋白的混合結構,而把巴氏芽孢八疊球菌鈣化的產物恰好就是這種混和結構,相當於文保人員讓象牙自己繼續“生長”,而不是強行為它打入“鋼釘”,顯然要更加科學。
目前,科研人員已經在象牙小樣上完成了這兩種加固方法的實驗,未來將逐步運用於整根象牙的保護中,並*終完成10件出土飽水象牙的脫水加固示範。