砂岩因质地适合雕刻,成为众多石刻文物的主要材质,然而其易受液态水影响而风化的特性,一直是文物保护领域面临的难题。近日,英国《自然合作期刊-遗产科学》刊载了一项来自中国的研究成果,为解决这一问题带来了新希望——一种新型超疏水透气涂层有望成为保护砂岩质文物的有效手段。
此前,为应对砂岩因水致风化的问题,在砂岩表面涂覆超疏水涂层是常见的防护措施。但传统的一些超疏水涂层存在明显弊端,它们大多依赖含氟原料制备,不仅具有生态毒性,还会封堵砂岩的孔隙。这导致岩体内部的水汽无法排出,反而会从内部加速文物的变化,使得保护效果适得其反。
中国陕西科技大学的科研团队取得了突破性进展。以朱建锋教授为首的研究人员,以正辛基三乙氧基硅烷作为低表面能试剂,发明了一种全新的方法,能够在砂岩质文物表面原位构筑无氟超疏水透气涂层。经过严格测试,这种涂层展现出了典型的超疏水特性,可以有效阻挡降雨和凝结水的渗入。同时,其水汽透过率与原始砂岩几乎相同,充分保留了砂岩的透气性。
不仅如此,该涂层还具备出色的结构稳定性,在面对冻融和盐结晶等复杂环境时,也能表现出优异的抗性。这一创新技术成功解决了砂岩文物表面保护涂层在高效防水与透气之间难以平衡的矛盾,而且由于不含有氟元素,更加绿色环保。目前,这项技术有望在砂岩石窟保护中实现大规模应用,为石质文化遗产的长效原位保护提供坚实的技术支持。











