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一艘2200年前罗马沉船上的脆性涂层揭示了古代水手如何保持船只漂浮
船只上保存的松焦油和蜂蜡痕迹揭示了数千年前造船匠用来保护船只免受海水侵蚀的精细技术
来源:《航空与航天杂志》一艘2200年前的罗马沉船上的脆性涂层揭示了古代水手如何保持船只漂浮
保存在船上的松焦油和蜂蜡痕迹揭示了数千年前造船工人为保护船只免受海水侵蚀而使用的精心技术
两千多年前，一艘载有木材和葡萄酒的罗马共和国船只在亚得里亚海沉没，位于现在克罗地亚海岸附近。值得注意的是，这艘沉船提供了明确的证据，证明当时曾精心努力对其木质船体进行防水处理，以保护船只免受海水的腐蚀作用。
这艘船于2016年被发现，被命名为Ilovik-Paržine 1，为古代造船技术提供了详细的视角。根据今年春天发表在《材料前沿》上的一项研究，船体涂有针叶树衍生的沥青，其中一个样本含有沥青和蜂蜡的混合物。这些发现突显了古代航海中被忽视的一个方面：用于保持木制船只水密的有机材料。
“在考古学中，对有机防水材料的关注很少，”该研究的主要作者、斯特拉斯堡大学相互作用与系统质谱实验室的考古计量学家Armelle Charrié-Duhaut在一份声明中说。“然而，它们对于海上或河流航行至关重要，是过去造船技术的真实见证。”
用于此目的的材料因时间和地点而异。正如Charrié-Duhaut在4月告诉《化学世界》的Mason Wakley的那样，“造船业有着悠久的涂层历史。”因为造船工人根据他们居住的地方可以获取不同的原材料，涂层也不同，她说，“每艘船都有自己的历史。”
你知道吗？水浸木材
水实际上可以
古代木材。当木材被水淹没时，低氧会减缓通常导致腐烂的细菌和真菌的生长。
Charrié-Duhaut和她的合著者分析了Ilovik–Paržine 1涂层的十个样本。他们发现了经过热处理的针叶树材料特征性的分子指纹，特别是松科，表明涂层是由针叶树衍生的焦油或沥青制成的。
然而，一个样本含有焦油和蜂蜡的混合物，这是一种与古希腊造船相关的配方，在古代文献中被称为zopissa。在焦油中添加蜂蜡会使涂层更柔韧，更容易涂抹。正如老普林尼在《自然史》中写道的那样：“Zopissa是从船底刮下的用海水和蜡浸渍的沥青。”
使用zopissa是一种“古老的希腊传统”，Charrié-Duhaut和研究合著者、艾克斯-马赛大学的生物考古学家Quentin Couillebault告诉Gizmodo的Gayoung Lee。他们解释说，它在几个世纪后建造的罗马船上的存在，与“技术知识的流通”和“地中海盆地的技术转移”是一致的。
但涂层揭示的不仅仅是它的成分。
粘稠的沥青可以捕获空气传播的花粉——植物在繁殖过程中释放的微小颗粒。通过分析困在材料中花粉的类型和相对丰度，研究人员获得了关于它可能在哪里生产或应用的线索。
沥青中保存的花粉指向了圣栎、松树、橄榄、桤木、白蜡树和榛树生长的环境。这些植物是地中海和亚得里亚海海岸和山谷的特征，与该船被推测的建造区域——靠近意大利东南海岸的布林迪西——一致。此前对该船压舱物的分析发现，与布林迪西地区有很强的地质匹配，并表明压舱物是在该船建造时在那里装载的。
统计分析确定了四到五个不同的涂层批次，这可能反映了建造或改装期间的连续修理或单独涂刷。在一些样本中发现的少量冷杉和山毛榉花粉与亚得里亚海东北部的山区环境一致，包括靠近伊斯特拉和达尔马提亚的地区，靠近该船最后安息的地方。这艘长约70英尺的船在公元前二世纪中叶沉没，根据一份详细描述其2016年发现的报告。
“我们的研究基于与船只建造区域相关的线索，特别是与船只上涂层应用的不同阶段相关的线索，突出了航行路线，”Charrié-Duhaut告诉《大众科学》的Margherita Bassi。“这表明这艘船在亚得里亚海西海岸——它可能在那里建造并涂上了第一层涂层——和亚得里亚海东海岸之间航行。”
这些发现还揭示了古代船只在其航行期间是如何维护的。
“虽然长途航行需要修理似乎是显而易见的，但要证明这一点并不容易，”Charrié-Duhaut总结道。“花粉在识别分子图谱相同的不同涂层方面非常有用。”