Oululaistutkimus selvitti, kuinka harvinaiset 300-luvun puurakenteet ovat vuosisatojen myötä muuttuneet.
Ouluun tuli tutkittavaksi kuusesta, kastanjasta ja vaahterasta peräisin olevia arkeologisia näytteitä, joita verrattiin tuoreisiin puumateriaaleihin.
Näin tutkijat paneutuivat puun käyttäytymiseen vedessä ja rekonstruoivat sen hajoamista. Lopputuloksena oli kattava analyysi muinaisten puujäännösten rakenteista ja muutoksista.
Pioneeritutkimuksessa sovellettiin neljää eri NMR-tekniikkaa eli relaksometriaa, mikrokuvausta, diffusometriaa ja kryoporometriaa.
Tutkimuksen tulokset julkaisi tiedelehti Physical Chemistry Chemical Physics.
Säilymisen mahdollisti pohjavesi
Rooman valtakunnan aikaiset sataman laiturirakenteet löytyivät, kun Italian Napoliin ryhdyttiin vuonna 2004 rakentamaan uutta metrolinjaa.
Töitä lykättiin, ja vuonna 2021 valmistunut rata kulkee nyt arkeologisten aarteiden alapuolelta.
”On harvinaista, että muinaisia orgaanisia puurakenteita ylipäätään löydetään, sillä yleensä ne hajoavat ajan kuluessa, elleivät ole kosteassa ympäristössä”, kertoo tutkijatohtori Otto Mankinen.
Roomalaisten laiturirakenteiden säilymisen mahdollisti pohjavesikerros.
Näytteet haluttiin tutkittaviksi nimenomaan Oulun yliopistoon, koska sillä erityisosaamista juuri puumateriaalien analytiikasta.
Menetelmää kehitettävä edelleen
Mankisen mukaan tieto puurakenteen säilyvyydestä on olennaisen tärkeää.
”Se auttaa löytämään uusia keinoja turvata arkeologisesti arvokkaan perinnön säilyminen tuleville polville”, tutkija sanoo.
Jatkossa menetelmää on hänen mukaansa kehitettävä suuremmalla määrällä havu- ja lehtipuunäytteitä.
Näytteiden ominaisuuksiin vaikuttavat muun muassa puun ikä, yksilö ja sijainti rungossa.
”Nykyisten ja vanhojen puunäytteiden erot edellyttävät huolellista tulkintaa.”
Korvaamaton kajoamaton tekniikka
Kajoamaton NMR-analytiikka on korvaamaton myös esimerkiksi arvokkaiden maalausten ja muiden taideteosten tutkimisessa.
Monet muut menetelmät, kuten röntgensäteily tai valomikroskopia, voivat vahingoittaa näytettä.
Tutkijoiden on myös huolehdittava näytteistä tarkoin. Roomalaiset puunäytteet pidettiin samoissa oloissa, joissa ne olivat viettäneet jo 1700 vuotta.
”Jatkossa parasta olisi viedä NMR-laitteita paikan päälle historiallisten löytöjen luo, jotka usein ovat liian hauraita siirreltäviksi”, Mankinen sanoo.
Tunnetaan etenkin lääketieteestä
NMR-spektroskopia eli ydinmagneettinen resonanssispektroskopia perustuu radiotaajuiseen säteilyyn, joten se ei vahingoita tutkittavaa kohdetta lainkaan.
Yksi NMR:n tunnetuimpia sovelluksia on sairaaloissa käytettävä lääketieteellinen magneettikuvaus.
Tekniikassa hyödynnetään atomiytimien magneettisia ominaisuuksia ja saadaan erittäin tarkkaa tietoa aineen rakenteesta ja ominaisuuksista.
Tilaa Kemiamedian uutiskirje!
Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista. Osallistut samalla arvontaan!
