本文为深度编译 ，仅供交流学习 ，不代表智子说观点
石窟寺庙 ，如敦煌的莫高窟与重庆的大足石刻 ，是融合了建筑 、雕塑与壁画艺术的人类文明瑰宝。然而，历经数百上千年的自然侵蚀 ，许多珍贵的石窟正面临墙体开裂和渗水等严重威胁 。受到古罗马混凝土技术的启发 ，马晓教授团队成功研发出一种新型 、低成本且高耐久性的钙硅酸盐水合物（C–S–H）灌浆材料，为古代石窟的保护提供了创新的解决方案 。 这项研究成果已发表于国际期刊《先进科学》（Advanced Science）。
在南方炎热潮湿的气候条件下，岩体裂缝的渗水问题尤为严重 。水不仅直接危及石窟的结构稳定性 ，更会引发岩石表面风化、盐结晶和生物侵蚀等一系列连锁劣化反应 。
要解决石窟的渗水问题 ，关键挑战之一在于找到能够有效密封裂缝且与文物兼容的灌浆材料。理想的灌浆材料需兼具适宜的机械强度 、良好的水蒸气渗透性及高耐久性，而传统材料如有机树脂和水泥基复合材料 ，常因与文物本体的兼容性不足或存在二次损伤风险 ，难以满足文物保护的特殊需求 。
为了寻找理想的修复材料，马晓教授团队另辟蹊径 ，首先运用了现代计算科学的手段 。研究团队通过分子动力学模拟 ，首次从原子层面揭示了氢键在C–S–H与大足石刻北山砂岩中的关键矿物（如石英 、钠长石等）界面粘附中的关键作用，并阐明了机械咬合与化学键合的协同效应 ，为材料的优化设计提供了坚实的理论依据。
基于这一理论发现 ，团队在室温条件下成功合成出具有网状结构的C–S–H凝胶。通过对钙硅比、水胶比以及聚羧酸减水剂用量等关键参数进行系统性优化，团队显著提升了灌浆材料的综合性能 ，使其成为解决大足石刻渗水问题的理想候选修复方案 。
这项研究不仅为大足石刻的渗水问题找到了理想的候选修复方案，更重要的是，它建立了一套从材料设计 、合成到界面分析的综合性研究框架 ，为石窟寺庙及其他石质文化遗产的保护确立了新的范 式 。
千年前古罗马人的智慧 ，跨越时空，与现代计算机的精密模拟在此相遇 ，最终凝聚成守护石窟的白色凝胶。这不仅是一项材料科学的突破 ，更是一场跨越文明与时代的深刻对话 。当这种新型灌浆材料缓缓注入大足石刻的千年裂隙中时，它所粘合的 ，将不仅仅是脆弱的岩石 ，更是人类文明的记忆与传承 。科学的进步，在此刻为古老的艺术注入了新的生命力 ，确保那些雕刻在山岩上的宏伟史诗 ，能够继续向未来讲述它们的故事。
当现代科技与古老文明相遇 ，总能碰撞出令人惊叹的火花 。你还知道哪些科技助力文物保护的精彩案例？欢迎在评论区分享 。
来源： 陈业宏
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希望本篇文章《千年石窟“起死回生”：当古罗马技术，遇到东方智慧》能对你有所帮助！
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