2010年11月18日
能够区分晶体形成自然和那些由人类活动可能是重要的考古学家。
这可能是一个重要的信息在确定古代活动发生在一个网站,但考古学家们经常几个月等待实验室测试的结果。
这是杜克大学的克里斯汀Poduska。
然而现在,一个国际研究小组的物理学家、考古学家和材料科学家已经开发出一种过程,可以在几分钟内告诉样品几千年历史的起源。亚博网站下载这个新设备很容易携带和通过“腾飞”材料的光谱指纹红外线。
第一个试验材料是矿物方解石,通常存在于岩石灰岩等,形成了数百万年的沉积物。这些岩石也可以包含海洋生物的贝壳矿化。考古遗址也可能功能方解石是灰的一部分,石膏或其他建筑材料。亚博网站下载
在最新一期的《先进材料》杂志上在线今天,斯特凡诺Curtarolo,机械工程和材料科学和亚博网站下载物理学副教授杜克大学、克里斯汀Poduska纽芬兰纪念大学物理学副教授,以及他们的同事在以色列魏茨曼科学研究所的,描述新方法,已成功测试了在以色列的古迹。亚博老虎机网登录
“确定样本来源的关键在于找出晶体结构是如何组织的,“Curtarolo说。“天然方解石晶体组织严密,材料由人类从方解石通常是有组织的少得多。”
然而,使用传统方法解释获得的信息是耗时且复杂,由于颗粒大小等因素和晶体内的原子的排列可以发出相互矛盾的信息。
“由于这个原因,越来越有用和可靠的信息样本通常需要小心和长时间的样品制备和高度专业化的设备,“Poduska说。app亚博体育
研究人员使用红外光谱利用不同分子单位吸收光线不同,产生不同的谱峰,或分子指纹。他们把样品通过一系列的磨屑,有时多达十几个,而详细的红外光谱数据在每一个。通过分析吸收峰在不同的点在磨削过程中,随着颗粒越来越小,他们可以梳理出大小和组织的影响。yabo214
Curtarolo说,例如,考古学家发现了一个样本,知道这是方解石,但是不能确定现场是否它是一个天然的矿物,或建筑材料由方解石。石膏是由加热石灰石,研磨和混合水。
“我们字段中显示,我们的方法可以快速检测组织中的细微差别的晶体分离的两个因素影响光谱的峰值,“Poduska说。“我们的方法是特别强大的,因为不需要粒度的直接测量,也可以用于任何晶体可以通过红外线兴奋。”
去年夏天,一队考古学家和魏兹曼科学研究所的科学家们成功地测试了新方法在以色列中部的一个古老的网站电话Safit,接近大卫被认为杀死歌利亚的地方。
当他们发现白色的东西,他们会打电话给我们在做测试,“Poduska说。“我们能够确认样品是否岩石或石膏,这有助于我们决定如何继续在挖掘现场。”
来源:http://www.duke.edu/