دوره 9، شماره 1 - ( 3-1405 )
جلد 9 شماره 1 صفحات 36-26 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Noghani S. Application of Sol-Gel Technology in the Conservation and Restoration of Cultural Heritage. , KCR. 2026; 9 (1) :26-36
URL: http://journal.richt.ir/kcr/article-1-330-fa.html
URL: http://journal.richt.ir/kcr/article-1-330-fa.html
نوغانی سمیه. کاربرد فن‌آوری سل- ژل در حوزه حفظ و مرمت آثار تاریخی- فرهنگی. ، دانــش حـفـاظـت و مـرمـت. 1405; 9 (1) :26-36
دانشگاه هنر ایران
چکیده: (1715 مشاهده)
فن‌آوری سل-ژل در دهه‌های اخیر، به عنوان یکی از روش‌های نوین مبتنی بر فن‌آوری نانو، توجه پژوهشگران حوزه حفاظت و مرمت آثار تاریخی-فرهنگی را به خود جلب کرده است. ویژگی هایی مانند امکان تولید نانوکامپوزیت‌های آلی-معدنی، نفوذپذیری مناسب در بسترهای متخلخل، ایجاد پوشش‌های نازک و نسبتاً سازگار با مصالح تاریخی، و مقاومت در برابر رطوبت و تابش فرابنفش، سبب شده‌اند که این فن‌آوری در زمینه‌های مختلف مرمتی مورد مطالعه قرار گیرد. پرسش اصلی این پژوهش آن است که فن‌آوری سل-ژل چه قابلیت‌ها و کاربردهایی در حوزه حفاظت و مرمت آثار تاریخی دارد و مطالعات انجام شده در این زمینه، چه دستاوردها و محدودیت‌هایی را نشان می‌دهند. این مقاله با رویکردی مروری و بر پایه بررسی منابع و پژوهش های انجام شده در حوزه کاربرد فن‌آوری سل-ژل در مرمت آثار تاریخی تدوین شده است. در این راستا، مطالعات مرتبط با استحکام بخشی آثار سنگی، پوشش‌دهی سطوح تاریخی، و همچنین کاربرد حسگرهای مبتنی بر سل-ژل در پایش شرایط محیطی موزه‌ها و فضاهای نگهداری آثار مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نتایج مطالعات نشان می دهد که ترکیبات آلکوکسی‌سیلانی، در استحکام بخشی سنگ‌ها و مصالح تاریخی، موجب افزایش انسجام ساختاری و کاهش نفوذ رطوبت شده‌اند. همچنین پوشش‌های مبتنی بر سل-ژل در حفاظت فلزات تاریخی در برابر خوردگی، در حفاظت شیشه‌ها، کاشی‌ها و کاغذهای تاریخی در برابر هوازدگی و رشد میکروارگانیسم‌ها، نتایج قابل توجهی ارائه کرده‌اند. افزون بر این، توسعه حسگرهای مبتنی بر شیمی سل-ژل برای آشکارسازی رطوبت، اسیدیته، آلاینده‌ها و شدت نور، نشان‌دهنده گسترش کاربرد این فن‌آوری در حوزه حفاظت پیشگیرانه است. با وجود نتایج امیدوارکننده، بسیاری از این پژوهش‌ها هنوز در مرحله آزمایشگاهی قرار دارند و بررسی عملکرد بلندمدت این مواد بر روی آثار تاریخی، همچنان ضروری است.
نوع مطالعه: مروری |
موضوع مقاله:
کاربرد علوم، فناوری‌ها، تجهیزات، مواد و روش‌های نوین
دریافت: 1404/7/25 | پذیرش: 1405/3/30 | انتشار: 1405/5/19
دریافت: 1404/7/25 | پذیرش: 1405/3/30 | انتشار: 1405/5/19
فهرست منابع
1. Alkaya, E. (2013). Diffusion of sustainable production approach into turkish manufacturing industry: pilot applications and sectoral assessments (Doctoral dissertation, Middle East Technical University (Turkey)).
2. Bacci, M., Cucci, C., Mencaglia, A. A., & Mignani, A. G. (2008). Innovative sensors for environmental monitoring in museums. Sensors, 8(3), 1984-2005. [DOI:10.3390/s8031984]
4. Baglioni, P., Dei, L., Carretti, E., & Giorgi, R. (2009). Gels for the conservation of cultural heritage. Langmuir, 25(15), 8373-8374. [DOI:10.1021/la900961k]
6. Bertoncello, R., Milanese, L., Dran, J. C., Bouquillon, A., & Sada, C. (2006). Sol-gel deposition of silica films on silicate glasses: Influence of the presence of lead in the glass or in precursor solutions. Journal of Non-Crystalline Solids, 352(4), 315-321. [DOI:10.1016/j.jnoncrysol.2005.12.005]
8. Bertoncello, R., Milanese, L., Negro, R., Saragoni, L., & Barison, S. (2003). Sol-gel preparation of non-hygroscopic siliceous thin films enriched with alkaline-earth ions. Journal of Non-Crystalline Solids, 324(1-2), 73-78. [DOI:10.1016/S0022-3093(03)00229-1]
10. Bescher, E., & Mackenzie, J. D. (2003). Sol-gel coatings for the protection of brass and bronze. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 26(1-3), 1223-1226. [DOI:10.1023/A:1020724605851]
12. Bianco, B. D., & Bertoncello, R. (2008). Sol-gel silica coatings for the protection of cultural heritage glass. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 266(10), 2358-2362. [DOI:10.1016/j.nimb.2008.03.014]
14. Blohowiak, K. Y., Anderson, R. A., & Stephenson, R. R. (2003). Sol-gel technology for surface preparation of metal alloys for adhesive bonding and sealing operations.
15. Bokov, D., Turki Jalil, A., Chupradit, S., Suksatan, W., Javed Ansari, M., Shewael, I. H., ... & Kianfar, E. (2021). Nanomaterial by sol‐gel method: Synthesis and application. Advances in Materials Science and Engineering, 2021(1), 5102014. [DOI:10.1155/2021/5102014]
17. Brinker, C. J., Ashley, C. S., Sellinger, A. S., Cygan, R. T., Nagy, K. L., Assink, R., Alam, T., Rao, S., Prabaker, S., & Scotto, C. S. (1998). Sol-gel preservation of mankind's cultural heritage in objects constructed of stones.
18. Brinker, C. J. (1988). Hydrolysis and condensation of silicates: Effects on structure. Journal of Non-Crystalline Solids, 100, 31-50. [DOI:10.1016/0022-3093(88)90005-1]
20. Brinker, C. J., & Hurd, A. J. (1994). Fundamentals of sol-gel dip-coating. Journal de Physique III, 4, 1231-1242. [DOI:10.1051/jp3:1994198]
22. Brus, J., & Kotlík, P. (1996). Cracking of organosilicone stone consolidants in gel form. Studies in Conservation, 41(1), 55-59. [DOI:10.2307/1506552]
24. Carmona-Quiroga, P. M., Martínez-Ramírez, S., Sánchez-Cortés, S., Oujja, M., Castillejo, M., & Blanco-Varela, M. T. (2010). Effectiveness of antigraffiti treatments in connection with penetration depth determined by different techniques. Journal of Cultural Heritage, 11, 297-303. [DOI:10.1016/j.culher.2009.09.006]
26. Carmona, N., Herrero, E., Llopis, J., & Villegas, M. A. (2007). Chemical sol-gel based sensors for evaluation of environmental humidity. Sensors and Actuators B: Chemical, 126(2), 455-460. [DOI:10.1016/j.snb.2007.03.030]
28. Carmona, N., Wittstadt, K., & Römich, H. (2009). Consolidation of paint on stained glass windows: Comparative study and new approaches. Journal of Cultural Heritage, 10, 403-409. [DOI:10.1016/j.culher.2008.12.004]
30. Coradin, T. (2020). Sol-gel process, structure, and properties. In G. Thouand (Ed.), Handbook of Cell Biosensors. Springer, Cham. [DOI:10.1007/978-3-319-47405-2_141-1]
32. de Ferri, L., Lottici, P. P., Lorenzic, A., Montenero, A., & Salvioli-Mariani, E. (2011). Study of silica nanoparticles-polysiloxane hydrophobic treatments for stone-based monument protection. Journal of Cultural Heritage, In press. [DOI:10.1016/j.culher.2011.02.006]
34. Ershad-Langroudi, A., & Rahimi, A. (2009). Synthesis and characterisation of nano silica-based coatings for protection of antique articles. International Journal of Nanotechnology, 6(10-11), 915-925. [DOI:10.1504/IJNT.2009.027555]
36. Fernández-Hernán, J. P., Torres, B., López, A. J., & Rams, J. (2022). The role of the sol-gel synthesis process in the biomedical field and its use to enhance the performance of bioabsorbable magnesium implants. Gels, 8(7), 426. [DOI:10.3390/gels8070426]
38. Giorgi, R., Baglioni, M., Berti, D., & Baglioni, P. (2010). New methodologies for the conservation of cultural heritage: Micellar solutions, microemulsions, and hydroxide nanoparticles. Accounts of Chemical Research, 43(6), 695-704. [DOI:10.1021/ar900193h]
40. Gupta, S. P. (2011). Consolidation of historic porous stone by impregnation with silica acid esters. World Journal of Science and Technology, 1(3), 17-21.
41. Hadadi-Asl, V., & Karimkhani, V. (2007). A primer on the application of nanotechnology in polymers [Persian]. Tehran: Research & Technology Petrochemical Company.
42. حدادی¬اصل، وحید، کریم¬خانی، وحید. (1386). مقدمه¬ای بر کاربرد نانوفناوری در پلیمرها، تهران، شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی.
43. Herrero, E., Carmona, N., Llopis, J., & Villegas, M. A. (2007). Sensitive glasslike sol-gel materials suitable for environmental light sensors. Journal of the European Ceramic Society, 27(16), 4589-4594. [DOI:10.1016/j.jeurceramsoc.2007.02.213]
45. Kawashita, M., Tsuneyama, S., Miyaji, F., Kokubo, T., Kozuka, H., & Yamamoto, K. (2000). Antibacterial silver-containing silica glass prepared by sol-gel method. Biomaterials, 21, 393-398. [DOI:10.1016/S0142-9612(99)00201-X]
47. Kim, E. K., Won, J., Do, J.-Y., Kim, S. D., & Kang, Y. S. (2009). Effects of silica nanoparticle and GPTMS addition on TEOS-based stone consolidants. Journal of Cultural Heritage, 10, 214-221. [DOI:10.1016/j.culher.2008.07.008]
49. Kiuberis, J., Tautkus, S., Kazlauskas, R., Pakutinskiene, I., & Kareiva, A. (2005). Protective coating for paper: New development and analytical characterization. Journal of Cultural Heritage, 6(3), 245-251. [DOI:10.1016/j.culher.2005.06.002]
51. Kudryavtsev, P., & Figovsky, O. (2015). Nanocomposite organomineral hybrid materials. Scientific Israel: Technological Advantages, 17.
52. Mackenzie, J. D., & Bescher, E. P. (2000). Physical properties of sol-gel coatings. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 19, 23-29. [DOI:10.1023/A:1008701903087]
54. Manoudis, P. N., Karapanagiotis, I., Tsakalof, A., Zuburtikudis, I., Kolinkeová, B., & Panayiotou, C. (2009). Superhydrophobic films for the protection of outdoor cultural heritage assets. Applied Physics A: Materials Science & Processing, 97(2), 351-360. [DOI:10.1007/s00339-009-5233-z]
56. Metroke, T. L., Parkhill, R. L., & Knobbe, E. T. (2001). Passivation of metal alloys using sol-gel derived materials-a review. Progress in Organic Coatings, 41(4), 233-238. [DOI:10.1016/S0300-9440(01)00134-5]
58. Miliani, C., Velo-Simpson, M. L., & Scherer, G. W. (2007). Particle-modified consolidants: A study on the effect of particles on sol-gel properties and consolidation effectiveness. Journal of Cultural Heritage, 8, 1-6. [DOI:10.1016/j.culher.2006.10.002]
60. Nikkola, J., Mannila, J., Mahlberg, R., Siivinen, J., Kolari, M., & Mahiout, A. (2008). Sol-gel based protective coatings for copper products. Surface Coatings Technology, 1390. [DOI:10.1007/s11998-007-9069-1]
62. Ponamoreva, O. N., Lavrova, D. G., Kamanina, O. A., Rybochkin, P. V., Machulin, A. V., & Alferov, V. A. (2019). Biohybrid of methylotrophic yeast and organically modified silica gels from sol-gel chemistry of tetraethoxysilane and dimethyldiethoxysilane. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 92(2), 359-366. [DOI:10.1007/s10971-019-04967-8]
64. Schiavon, G. (2000). Sol-gel derived nanocomposites - synthesis, spectroscopy, atomic force microscopy (Doctoral dissertation). Technische Universität München, Germany.
65. Shilova, O. A., Khamova, T. V., Vlasov, D. Y., Ryabusheva, Y., Mikhal'chuk, V. M., Frank-Kamenetskaya, O. V., Marygin, A. M., & Dolmatov, V. Y. (n.d.). Sol-gel synthesis and investigation of nanocomposite protective biostable coatings. Retrieved August 20, 2011, from http://printfu.org/biostable
66. Tambe, C. (2016). Process and application development of biobased materials: Silylated natural oils and thermosets from fumaric acid (Doctoral dissertation, Michigan State University). [DOI:10.13140/RG.2.2.17861.65769]
67. Tulliani, J.-M., Formia, A., & Marco-Sangermano. (2011). Organic-inorganic material for the consolidation of plaster. Journal of Cultural Heritage, In press. [DOI:10.1016/j.culher.2011.04.001]
69. Wang, D., & Bierwagen, G. P. (2009). Sol-gel coatings on metals for corrosion protection. Progress in Organic Coatings, 64(4), 327-338. [DOI:10.1016/j.porgcoat.2008.08.010]
71. Wheeler, G. (2005). Alkoxysilans and the consolidation of stones. Los Angeles: The Getty Conservation Institute.
72. Wheeler, G., Méndez-Vivar, J., & Fleming, S. (2003). The use of modified Zr-n-propoxide in the consolidation of calcite: A preliminary study focused on the conservation of cultural heritage. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 26, 1233-1237. [DOI:10.1023/A:1020728806759]
74. Zárraga, R., Cervantes, J., Salazar-Hernandez, C., & Wheeler, G. (2010). Effect of the addition of hydroxyl-terminated polydimethylsiloxane to TEOS-based stone consolidants. Journal of Cultural Heritage, 11, 138-144. [DOI:10.1016/j.culher.2009.07.002]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |