حفاظت از میراث فرهنگی با پوشش ملات حاوی نانورس
محققان به منظور استفاده از فناوری نانو برای کاهش چالش‌های ناشی از رطوبت و سایر عوامل محیطی مؤثر در تخریب مصالح، در تازه‌ترین کار خود بر روی استفاده از نانورس بنتونیت برای محافظت از ملات در سازه‌های آجری تاریخی کار کردند و به بررسی اثربخشی روش نانوپوشش (NST) در افزایش دوام و طول عمر این ساختمان‌ها پرداختند.
به گزارش هفت‌گرد، بناهای تاریخی ساخته شده با سنگ و آجر به ویژه در برابر آسیب‌های حاصل از رطوبت و شرایط محیطی، آسیب‌پذیر هستند. تخریب ملات که این مواد را به یکدیگر متصل می‌کند، می‌تواند پایداری سازه و ارزش زیبایی شناختی آن را به خطر بیندازد.
روش‌های سنتی نگهداری اغلب برای حفاظت کامل در برابر این تهدیدات کافی نیستند. پیشرفت‌های اخیر در حوزه فناوری نانو راه‌های جدیدی را برای بهبود خواص مصالح ساختمانی ارائه می‌دهد.
نانورس پتانسیل بالایی در افزایش خواص مکانیکی و فیزیکی مواد مختلف نشان داده است. این مطالعه بر اساس تحقیقات قبلی برای تعیین کاربرد بهینه نانورس بنتونیت برای حفظ ملات در بناهای تاریخی انجام شده است.
محققان از رویکردی سیستماتیک برای ارزیابی تاثیر نانورس بنتونیت بر نمونه‌های ملات استفاده کردند. آنها غلظت‌های مختلف نانورس (۲، ۴، ۶ و ۱۰ درصد) را با استفاده از روش نانوپاشش آزمایش کردند و محلول را در یک یا دو مرحله برای اطمینان از توزیع و نفوذ یکنواخت به ماتریس ملات استفاده کردند.
برای تجزیه و تحلیل نتایج، میکروسکوپ الکترونی روبشی انتشار میدانی (FESEM) استفاده شد. این روش امکان مشاهده دقیق تغییرات ساختاری در ملات، از جمله سرعت پر شدن حفره نانورس را فراهم کرد. این مطالعه اثربخشی غلظت‌های مختلف نانورس و روش‌های کاربرد را در بهبود مقاومت ملات در برابر عوامل محیطی مانند جذب رطوبت و تنش مکانیکی ارزیابی کرد.
این یافته‌ها بهبود قابل توجهی را در خواص ملات تیمار شده با نانورس بنتونیت نشان داد. استفاده از محلول نانورس ۴ درصد در دو مرحله سمپاشی مؤثرترین نتایج را به همراه داشت. این روش نفوذ بهتر ذرات نانورس، پر کردن میکروترک‌ها و حفره‌های درون ماتریس ملات را به طور مؤثر تضمین کرد. تصاویر SEM کاهش قابل توجهی را در سوراخ‌ها و شکاف‌های قابل مشاهده در نمونه‌های تیمار شده با غلظت بهینه نانورس نشان دادند.
به نقل از ستاد نانو، این مطالعه همچنین بر اهمیت ضخامت لایه اسپری شده تاکید کرد. روش پاشش دو مرحله‌ای منجر به ایجاد لایه نازک‌تری از نانورس شد که نفوذ عمیق‌تر و پوشش جامع سطح ملات را تسهیل کرد. این پوشش به بهبود مقاومت در برابر جذب رطوبت کمک می‌کند و در نتیجه خطر زوال ناشی از قرار گرفتن در معرض عوامل محیطی را کاهش می‌دهد.
این تحقیق پیامدهای گسترده‌تر این یافته‌ها را برای حفاظت از بناهای تاریخی مورد بررسی قرار داد. استفاده از فناوری نانو، به‌ویژه نانورس بنتونیت، پتانسیل توسعه راهبردهای حفاظتی مؤثرتری را ارائه می‌دهد که هم از یکپارچگی ساختاری و هم از کیفیت‌های زیبایی‌شناختی محافظت می‌کند.
