محققان دانشگاهی کشورمان، با بهره‌گیری از فناوری نانو، اقدام به طراحی و ساخت ویترین‌های نمایش آثار تاریخی در موزه‌ها و کتابخانه‌ها نمودند. استفاده از این ویترین‌ها می تواند آثار تاریخی با قدمت بالا را در برابر عوامل آسیب رسان مختلف حفاظت کرده و از تخریب آن ممانعت می‌کند.
پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران: محافظت از آثار تاریخی به کمک فناوری نانو
حفاظت و نگهداری از آثار تاریخی و فرهنگی امری بسیار مهم و ضروری است. این آثار ارزشمند با گذشت زمان تخریب پذیر گردیده و لذا برای بقا، نیاز به بکارگیری روش‌های حفاظتی پیشگیرانه دارند. هدف این محققان طراحی و ساخت محفظه‌های نگهداری مناسب برای نمایش این آثار تاریخی در موزه‌ها و کتابخانه‌ها بوده است.
دکتر مریم افشارپور در خصوص اهداف دنبال شده در این طرح عنوان کرد: «تلاش ما بر این بوده تا روشی نوین در امر حفاظت و نگهداری آثار تاریخی معرفی گردد؛ به ترتیبی که دخل و تصرف مستقیمی بر روی آثار انجام نگیرد. برای این منظور صرفاً شرایط جدیدی برای نگهداری و نمایش آثار طراحی گردیده است. جلوگیری از عواملی همانند آسیب‌های شیمیایی و فیزیکی ناشی از نور، آسیب‌های ناشی از اکسیداسیون سلولز و رنگ پریدگی در دراز مدت و آسیب‌های ناشی از حمله قارچ‌ها و باکتری‌ها، مد نظر ما بوده است.»
وی در ادامه افزود: «طراحی محفظه‌ها به گونه‌ای صورت گرفته که با بهینه کردن شرایط محیطی و مقابله با عوامل آسیب رسان، به نگهداری و حفظ آثار کمک می‌کند. برای این منظور از خواص منحصر به فرد نانوذرات دی اکسید تیتانیوم بهره گرفته شده که به صورت لایه‌ی بیرونی بر روی سطح شیشه قرار گرفته‌اند. این محفظه‌ها کاملاً شفاف بوده و به دلیل دارا بودن خواصی همچون فیلتر کردن اشعه‌ی UV، خواص ضد قارچی و تجزیه‌ی آلاینده‌های هوا باعث کاهش آسیب‌های محیطی و افزایش طول عمر اثر( به‌ویژه کتب و دست‌نوشته‌های تاریخی) می‌گردد.»
نتایج حاکی از توانایی این سیستم در جلوگیری از تخریب ناشی از اکسیداسیون سلولز، رنگ پریدگی، تخریب ناشی از قارچ برای مدت طولانی است. از نتایج این طرح، که به شماره‌ی ۷۲۰۰۴ ثبت اختراع نیز شده است؛ می‌توان در مخازن و سالن‌های نمایش موزه‌ها، کتابخانه‌ها و گالری‌ها استفاده کرد.
افشارپور سایر مزیت‌های این روش را بدین شرح بیان کرد: «صرف نظر از آسیب‌های وارده به آثار تاریخی، مرمت و درمان این آثار نیازمند زمان و هزینه‌ی بسیاری است. از آنجایی که حجم آثار در کتابخانه‌ها وموزه‌ها بسیار زیاد است، متأسفانه تا قبل از مرمت دچار تخریب‌های بسیاری می‌گردند. با استفاده از این سیستم می‌توان سرعت تخریب را به میزان قابل توجهی کاهش داده و به غیر از حفظ اثر، در زمان و هزینه‌ی مرمت این آثار نیز صرفه جویی کرد.»
جهت دستیابی به اهداف مدنظر ابتدا نانوذرات دی اکسید تیتانیوم به روش سل-ژل سنتز شد. پس از لایه نشانی نانوذرات به روش افشانه‌ی پیرولیز بر روی سطح شیشه و ساخت ویترین، آزمون‌های پیرسازی تسریع شده حرارتی-رطوبتی، نوری و بیولوژیکی بر روی نمونه‌ی کاغذ استاندارد صورت گرفت. جهت مقایسه، این آزمایش‌ها بر روی نمونه‌های موجود در ویترین معمولی نیز صورت گرفت.
در این گزارش آمده است که نمونه‌ی کاغذی نگهداری شده در ویترین طراحی شده با کمک فناوری نانو، در مقایسه با ویترین معمولی، فرایند اکسیداسیون سلولز را در طی دوره‌ی پیرسازی به شدت کاهش داده است. استحکام فیزیکی کاغذ نیز بعد از پیرسازی همچنان حفظ گردید. به علاوه، رشد قارچ و باکتری در این سیستم به میزان قابل توجهی کاهش یافته و رنگ پریدگی ناشی از نور در پیرسازی نوری مشاهده نشد. به طور کلی اثر در یک دوره‌ی صد ساله‌ی پیر سازی به خوبی در برابر عوامل آسیب رسان مختلف شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی حفاظت گردید.
افزودن قابلیت‌های بیشتر و ارتقا‌ی کیفیت فعلی این سیستم در دستور کار این گروه تحقیقاتی قرار دارد.
این تحقیقات حاصل همکاری مریم افشارپور- عضو هیأت علمی پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران و محمد حدادی- دانشجوی دکترای مرمت آثار دانشگاه هنر اصفهان است که نتایج آن در مجله‌ی Journal of Cultural Heritage (جلد ۱۵، شماره ۵، سال ۲۰۱۴، صفحات ۵۶۹ تا ۵۷۴) به چاپ رسیده است.
دکتر مریم افشارپور در خصوص اهداف دنبال شده در این طرح عنوان کرد: «تلاش ما بر این بوده تا روشی نوین در امر حفاظت و نگهداری آثار تاریخی معرفی گردد؛ به ترتیبی که دخل و تصرف مستقیمی بر روی آثار انجام نگیرد. برای این منظور صرفاً شرایط جدیدی برای نگهداری و نمایش آثار طراحی گردیده است. جلوگیری از عواملی همانند آسیب‌های شیمیایی و فیزیکی ناشی از نور، آسیب‌های ناشی از اکسیداسیون سلولز و رنگ پریدگی در دراز مدت و آسیب‌های ناشی از حمله قارچ‌ها و باکتری‌ها، مد نظر ما بوده است.»
وی در ادامه افزود: «طراحی محفظه‌ها به گونه‌ای صورت گرفته که با بهینه کردن شرایط محیطی و مقابله با عوامل آسیب رسان، به نگهداری و حفظ آثار کمک می‌کند. برای این منظور از خواص منحصر به فرد نانوذرات دی اکسید تیتانیوم بهره گرفته شده که به صورت لایه‌ی بیرونی بر روی سطح شیشه قرار گرفته‌اند. این محفظه‌ها کاملاً شفاف بوده و به دلیل دارا بودن خواصی همچون فیلتر کردن اشعه‌ی UV، خواص ضد قارچی و تجزیه‌ی آلاینده‌های هوا باعث کاهش آسیب‌های محیطی و افزایش طول عمر اثر( به‌ویژه کتب و دست‌نوشته‌های تاریخی) می‌گردد.»
نتایج حاکی از توانایی این سیستم در جلوگیری از تخریب ناشی از اکسیداسیون سلولز، رنگ پریدگی، تخریب ناشی از قارچ برای مدت طولانی است. از نتایج این طرح، که به شماره‌ی ۷۲۰۰۴ ثبت اختراع نیز شده است؛ می‌توان در مخازن و سالن‌های نمایش موزه‌ها، کتابخانه‌ها و گالری‌ها استفاده کرد.
افشارپور سایر مزیت‌های این روش را بدین شرح بیان کرد: «صرف نظر از آسیب‌های وارده به آثار تاریخی، مرمت و درمان این آثار نیازمند زمان و هزینه‌ی بسیاری است. از آنجایی که حجم آثار در کتابخانه‌ها وموزه‌ها بسیار زیاد است، متأسفانه تا قبل از مرمت دچار تخریب‌های بسیاری می‌گردند. با استفاده از این سیستم می‌توان سرعت تخریب را به میزان قابل توجهی کاهش داده و به غیر از حفظ اثر، در زمان و هزینه‌ی مرمت این آثار نیز صرفه جویی کرد.»
جهت دستیابی به اهداف مدنظر ابتدا نانوذرات دی اکسید تیتانیوم به روش سل-ژل سنتز شد. پس از لایه نشانی نانوذرات به روش افشانه‌ی پیرولیز بر روی سطح شیشه و ساخت ویترین، آزمون‌های پیرسازی تسریع شده حرارتی-رطوبتی، نوری و بیولوژیکی بر روی نمونه‌ی کاغذ استاندارد صورت گرفت. جهت مقایسه، این آزمایش‌ها بر روی نمونه‌های موجود در ویترین معمولی نیز صورت گرفت.
در این گزارش آمده است که نمونه‌ی کاغذی نگهداری شده در ویترین طراحی شده با کمک فناوری نانو، در مقایسه با ویترین معمولی، فرایند اکسیداسیون سلولز را در طی دوره‌ی پیرسازی به شدت کاهش داده است. استحکام فیزیکی کاغذ نیز بعد از پیرسازی همچنان حفظ گردید. به علاوه، رشد قارچ و باکتری در این سیستم به میزان قابل توجهی کاهش یافته و رنگ پریدگی ناشی از نور در پیرسازی نوری مشاهده نشد. به طور کلی اثر در یک دوره‌ی صد ساله‌ی پیر سازی به خوبی در برابر عوامل آسیب رسان مختلف شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی حفاظت گردید.
افزودن قابلیت‌های بیشتر و ارتقا‌ی کیفیت فعلی این سیستم در دستور کار این گروه تحقیقاتی قرار دارد.
این تحقیقات حاصل همکاری مریم افشارپور- عضو هیأت علمی پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران و محمد حدادی- دانشجوی دکترای مرمت آثار دانشگاه هنر اصفهان است که نتایج آن در مجله‌ی Journal of Cultural Heritage (جلد ۱۵، شماره ۵، سال ۲۰۱۴، صفحات ۵۶۹ تا ۵۷۴) به چاپ رسیده است.
