Ученые Курчатовского института открыли новый метод консервации кладки стен «старой крепости» Крыма
Городище на плато Эски-Кермен — один из «пещерных городов» Крыма, возникший примерно в последней четверти VI века и прекративший свое существование в XIV веке. Он представляет собой череду искусственных пещер различного назначения и наземных строений из дерева и камня. Исследования образцов известняка из «пещерного города» показали, что за счет активации микроорганизмов местной микробиоты, образующих карбонат кальция, различными питательными средами можно повысить устойчивость известняка к разрушающим природным факторам (воздействию солей, перепадам температур, изменению влажности), сохранив при этом его влагопроницаемость, цвет и форму.
«Старую крепость» — так переводится с крымско-татарского языка «Эски-Кермен» — строили из местного известняка. Этот камень широко распространен и часто используется в строительстве, но при этом весьма подвержен разнообразным природным и антропогенным воздействиям. Кроме того, древний город был сильно поврежден пожаром во время набега войск Ногая в 1299 году. Сегодня этот памятник находится под угрозой разрушения.
Ученые в середине ХХ века уже предпринимали попытки реставрации и консервации открытых участков стен древней крепости. В 1960-е годы для этого использовали разнообразные синтетические полимеры, а в 1980-е годы — цементные смеси. Однако эти способы оказались неэффективны и, более того, ускорили разрушение стен Эски-Кермена.
«Один из основных принципов современной научной реставрации и консервации памятников историко-культурного наследия — минимальное вмешательство в исторический материал произведения с максимальным его сохранением. Этому принципу в наибольшей степени соответствуют современные методы нано- и микроразмерной обработки поверхности. Сегодня исследователи предлагают подходы, основанные не на использовании чужеродных материалов, а на заполнении трещин и пор в известняке, состоящем из карбоната кальция, подобным по свойствам материалом», — комментирует Анастасия Лобода, научный сотрудник лаборатории естественно-научных методов в гуманитарных науках Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий.
Один из способов решения этой задачи, являющейся предметом исследований ряда лабораторий из разных стран, — использование биогенного минералообразования, для которого применяются микроорганизмы, обладающие карбонатобразующей активностью. В ходе своего роста они образуют карбонат кальция. Это могут быть или специально выращенные культуры микроорганизмов, или присутствующие в окружающей среде памятника, а следовательно, и в поверхностных слоях известняка.
Ученые Курчатовского института совместно с Институтом археологии Крыма РАН в ходе археологических раскопок на плато Эски-Кермен (руководители раскопок — А.И. Айбабин и Э.А. Хайрединова) отобрали образцы известняка из разрушенных кладок стен. В лаборатории синтетической биологии Курчатовского геномного центра проанализировали присутствие в составе местной микробиоты карбонатобразующих микроорганизмов и подобрали питательные среды для наиболее эффективного стимулирования формирования кальцита на поверхности известняка.
Эффективность обработки поверхности известняка ученые оценивали с использованием электронной микроскопии, рентгеновской томографии и других естественно-научных методов. Исследования показали: за счет активации микроорганизмов местной микробиоты, образующих карбонат кальция, различными питательными средами можно повысить устойчивость известняка к разрушающим природным факторам (воздействию солей, перепадам температур, изменению влажности), сохранив при этом его влагопроницаемость, цвет и форму.
«В результате экспериментов на поверхности известняка и в его порах сформировался слой кристаллитов, увеличилась прочность образцов и значительно повысилась устойчивость к воздействию солей. При этом сохранился уровень капиллярного водопоглощения, — рассказывает Анастасия Руденко, лаборант-исследователь лаборатории синтетической биологии Курчатовского геномного центра. — Это говорит о том, что методы биогенного минералообразования можно применять для укрепления известняка руинированных строений древнего городища на плато Эски-Кермен».
На следующем этапе ученые проведут экспериментальную проверку метода уже вне лаборатории, непосредственно на территории Эски-Кермен. В их планах — оценить возможности комбинирования биологического подхода с другими типами обработки древнего известняка. Результаты исследования опубликованы в международном журнале Nanobiotechnology Reports (издатель — НИЦ «Курчатовский институт»).
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно