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 В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые раскрыли причины удивительной сохранности крупнейшей из пирамид Гизы. Секрет того, что за прошедшие тысячелетия пирамиду не разрушили землетрясения, кроется в особенностях ее конструкции, в том числе в так называемых разгрузочных камерах, расположенных непосредственно над погребальной камерой фараона.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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