Nieuwe techniek spoort defecten op in bouwkundige constructies

Door het gebruik van röntgenstralen moet geen staalname of verpoedering gebeuren, waardoor de objecten intact blijven. Dat is cruciaal bij de analyse van archeologisch materiaal en culturele erfstukken. De techniek kan op termijn ook ingezet worden in het onderzoek naar meteorieten en planetaire materialen of om defecten in bouwkundige constructies of metaalmoeheid op te sporen.

Als er tot nu toe een structurele analyse moest gebeuren van een archeologische vondst of een waardevol museumstuk, dan kon dat niet zonder staalname. Omdat die werkwijze altijd een minieme beschadiging met zich meebrengt, ging een internationaal team van onderzoekers op zoek naar een alternatief. Dat hebben ze nu gevonden in de vorm van röntgendiffractie. Aan de hand van de verstrooiing van röntgenstralen kan de samenstelling van een voorwerp onderzocht worden zonder het te beschadigen.

Keramiek

“In dit onderzoek hebben we de techniek toegepast op verschillende archeologische materialen: keramiek, fossielen, munten, mortel, enz. De exacte samenstelling van deze materialen levert ons een schat aan informatie op. We krijgen inzicht in de materiële geschiedenis van de voorwerpen en hun herkomst. Kennis van stabiliteit en slijtage van de materialen helpt ons bovendien om de voorwerpen juist te conserveren en om nieuwe bewaarmethodes te ontwikkelen”, verklaart professor Patrick Degryse van de Afdeling Geologie.

“Met deze techniek kunnen we ook de pigmenten in schilderijen en andere gekleurde voorwerpen identificeren. Dat laat ons toe om de authenticiteit van bepaalde werken te verifiëren en vervalsingen op te sporen. Van pigmenten bestaat een nauwkeurige bibliotheek die beschrijft welke techniek in welke tijdsperiode gebruikt werd. Als ik in een structurele analyse bijvoorbeeld smalt kan identificeren, een pigment met diepblauwe kleur dat bestaat uit kobalthoudende silicaten in poedervorm, dan kan het voorwerp ten vroegste uit de vijftiende eeuw dateren”, vervolgt Degryse.

Metaalmoeheid

Naast archeologische en culturele erfstukken kan de techniek op termijn ook voor andere toepassingen gebruikt worden. Ze zou kunnen ingezet worden om bijvoorbeeld stalen van ruimtemissies naar Mars of de maan te analyseren. Ook industriële toepassingen behoren tot de mogelijkheden: de techniek kan helpen om structurele defecten zoals metaalmoeheid in kaart te brengen.

“De uitdaging is om de techniek in de toekomst kleiner en verplaatsbaar te maken. Nu hebben we het onderzoek uitgevoerd aan de Diamond- deeltjesversneller in Oxfordshire. Dat is een groot en statisch apparaat. De volgende stap is de ontwikkeling van een techniek die ter plaatse, bijvoorbeeld op archeologische sites, op bouwwerven of in musea kan ingezet worden”, besluit professor Degryse.