Pestañas

lunes, 23 de febrero de 2015

Realización de una cartografía de sales

A mediados de diciembre os hablé de la extracción de sales de un muro. Entonces os contaba que el agua es el vehículo que tienen las sales para entrar y moverse en la piedra, os hablé de las eflorescencias y os dejé un vídeo explicativo en el que miembros del Equipo de Investigación Arbotante, al que pertenezco, explican el método de desalación de un muro. 

Pero ¿cómo sabemos en qué zona del muro hay más sales y en dónde hay menos? Una simple inspección visual buscando eflorescencias no nos sirve pues, como comenté, en muchas ocasiones las sales no se dejan ver. Para responder a esta pregunta se realiza una cartografía de sales. Éste es un método que comenzó a aplicarse en 1994 y que se basa en la medida de la conductividad extra que aportan las sales a un material. 

El desarrollo de la técnica no tiene una gran dificultad: se traza una red de puntos en el muro de interés y se mide la conductividad eléctrica en cada uno de estos puntos. Una vez que se tienen estas medidas, se procesan los datos en el laboratorio y se obtiene la cartografía.

A modo de ejemplo, os dejo la cartografía que hizo el Equipo Arbotante en el estudio de las pinturas murales de Goya presentes en la bóveda Regina Martirum de la Basílica del Pilar de Zaragoza.

Cartografía de sales realizada en la bóveda Regina Martirum (Basílica del Pilar, Zaragoza).
También os incluyo un vídeo en el que el mismo Equipo Arbotante hace un estudio en la fachada de la Universidad de Salamanca que incluye una cartografía de este tipo.

lunes, 16 de febrero de 2015

SaltWiky: base de datos online gratuita.

Hoy voy a hablaros de la base de datos SaltWiki. Ésta, como su propio nombre indica, es una base de datos de sales con el mismo formato que la Wikipedia y en la que los artículos están escritos por especialistas en la materia. La web se ha hecho en el Instituto Hornemann y proporciona información dividida en tres áreas:
  • Sales.
  • Daño causado por las sales.
  • Cómo combatir el daño causado por las sales.
La página original es alemana, pero han tenido la buena idea de hacer también la versión en inglés. Los contenidos están organizados por categorías:
  • Fundamentals: comentarios teóricos sobre sales, humedad, etc. (aún no muy completos).
  • Conservation measures: aquí tenemos diversos apartados sobre los métodos de conservación que se pueden aplicar, ya sea en conservación preventiva, desalinización... Hasta incluye un apartado de casos prácticos de estudio.
  • Methods: estudios previos, análisis de sales, técnicas que se utilizan (muchas de las cuales ya hemos comentado en este blog), monitorización de las condiciones ambientales, estudio de la humedad...
  • Salt data: datos y constantes químicas y físicas de las sales, como la fórmula molecular, humedad de delicuescencia, etc. (aún un poco incompleta).
  • Deterioration patterns: esta sección aún está prácticamente por hacer.
  • Literature and programs: artículos de referencia y software para modelización geoquímica.
Además, en la columna de la derecha hay otras secciones entre las que cabe destacar la bibliografía, muy amplia aunque con varios artículos en alemán (el resto están en inglés) y el glosario, en el que entran desde la definición más básica, como puede ser la de catión, hasta la de birefringencia.

En definitiva, es una web que puede ser útil para los que trabajamos en patrimonio arquitectónico, aunque sí es cierto que hay muchas secciones que aún no están completas.

Portal de la web SaltWiki


lunes, 9 de febrero de 2015

Nanotecnología en la conservación del Arte II

La semana pasada hablé en la entrada del proyecto Nano for Art. En esa entrada vimos un poco en qué se basaba ese proyecto y las líneas en las que se habían desarrollado las investigaciones, a saber:
  • Control del pH en bienes muebles.
  • Limpieza de bienes muebles.
  • Consolidación de bienes inmuebles.
  • Limpieza de bienes inmuebles.
En la entrada de esta semana indagaremos un poco más en cada una de ellas y veremos en qué consiste lo que han hecho.

Control de pH en bienes muebles:
Se han usado diversas formulaciones, basadas sobre todo en hidróxidos o carbonatos en algún disolvente orgánico (propan-1-ol, propan-2-ol, ciclohexano...) o agua. El uso de nanopartículas garantiza una alta reactividad con ácidos y CO2. El producto reacciona con el hidróxido transformándolo en carbonato, evitando así que se alcancen valores muy altos de pH en las fibras tratadas. El reducido tamaño de las partículas también favorece su penetración a través de éstas. La carbonatación se completa en 2-3 semanas, en función de las condiciones ambientales (humedad relativa y temperatura). El uso de disolventes no acuosos hace que este método sea compatible con muchos sustratos sensibles al agua. 

El funcionamiento del producto se basa en que las partículas se adhieren a la celulosa y al colágeno y neutralizan la acidez. El exceso de partículas reacciona con el CO2 de la atmósfera, convirtiéndose en carbonato. Un pH neutro evita la oxidación de la celulosa por parte del cobre e hierro, iones presentes en la tinta negra clásica.

Limpieza de bienes muebles
Los productos desarrollados para este campo son hidrogeles químicos basados en una red de polímeros pHEMA/PVP (un polímero complejo basado en uno derivado del metacrilato -pHEMA- y otro de la pirrolidina -PVP- muy utilizado en lentes de contacto) con diferentes propiedades mecánicas y propiedades de retención para adaptarse a los diferentes casos que puedan aparecer, donde hay que controlar la humedad de la superficie y la cantidad y velocidad de acción.

Consolidación de bienes inmuebles
Los productos desarrollados se basan en nanopartículas de hidróxidos de metales alcalino térreos dispersas en propan-1-ol o propan-2-ol. Estas formulaciones son muy compatibles con materiales cuya formulación se basa en el carbonato, como pinturas murales y piedras calizas. Debido a su compatibilidad, representan una alternativa frente a los materiales tradicionales utilizados en consolidación, como por ejemplo polímeros sintéticos poco compatibles con materiales inorgánicos porosos y que pueden deteriorarlo a largo plazo. 

Las partículas penetran en los poros y fisuras de las obras, donde actúan como un aglutinante para las capas que han perdido cohesión y para el material que se está deshaciendo en la superficie de las obras.

Limpieza de bienes inmuebles
Para la limpieza de bienes inmuebles, se han utilizado formulaciones denominadas "fluidos nanoestructurales o/w". Esto quiere decir que el fluido se compone de gotas de tamaño nanométrico de un compuesto orgánico disperso en agua (entre un 5 y un 25%) con la ayuda de tensoactivos. La denominación o/w, siglas de oil in water, quiere decir precisamente eso, que hay una pequeña cantidad de disolvente orgánico disperso en agua. Este tipo de soluciones son básicamente agua con un contenido mucho más reducido en los disolventes, mientras mantienen la efectividad en la limpieza. Esto se traduce en una reducción en lo que a impacto medioambiental y a mejora en las condiciones de seguridad del restaurador se refiere. Además, estas microemulsiones se pueden confinar en geles químicos que permiten un control mucho más preciso de la limpieza que se lleva a cabo al mismo tiempo que minimizan la volatilidad de los disolventes, lo que incrementa más aún la seguridad del restaurador.

El funcionamiento del producto se basa en que poseen unas excelentes propiedades detergentes gracias a la combinación de propiedades de disolvente y jabón. Básicamente, las microemulsiones favorecen el hinchamiento y caída de todo aquello que daña la superficie de la obra mediante diferentes mecanismos.

lunes, 2 de febrero de 2015

Nanotecnología en la conservación del Arte I

Ya llevaba tiempo queriendo abrir una entrada sobre esta temática. Buscando información sobre ello, me topé con ésta sobre su aplicación en restauración de obra gráfica en el blog de Rita Udina (muy bueno a mi juicio, por cierto) y partir de ahí di con el proyecto europeo Nano for Art, de tres años de duración y concluído en diciembre de 2014.

Como su propio nombre indica, el objetivo principal de este proyecto ha sido la investigación, desarrollo y experimentación de nuevos productos basados en nanopartículas (esto es, con un tamaño del orden de la millonésima parte de un milímetro) para aplicar en la conservación de obras de arte. La particularidad (una de ellas) de las partículas de este tamaño es que aumentan enormemente la reactividad de un determinado producto. La razón es la siguiente: la reactividad de un producto depende (entre otras cosas) de la superficie que este producto tenga disponible para actuar. A menor tamaño de partícula, mayor superfice y a mayor superficie, mayor reactividad.

Incremento de superficie en un cubo al disminuir el tamaño de las piezas que lo forman.
Esta es la razón por la que si acercamos una cerilla a un bloque de madera éste tardará más o menos en arder, pero si la encendemos dentro de una carpintería, con partículas de serrín flotando en el ambiente, las consecuencias pueden ser catastróficas.

Volviendo al proyecto, concretamente, han desarrollado nuevos productos "inteligentes" a aplicar en los siguientes campos;
  • Control del pH en bienes muebles.
  • Limpieza de bienes muebles.
  • Consolidación de bienes inmuebles.
  • Limpieza de bienes inmuebles.
Del mismo modo, este proyecto también incluye un estudio sobre la aplicabilidad de estos materiales, un estudio sobre el comportamiento a largo plazo tanto de productos como de obras de arte y el desarrollo de procesos industriales para fabricar estos productos a gran escala. 

Algunos ejemplos de las aplicaciones de los productos desarrollados.
En la próxima entrada indagaremos un poco más sobre cada una de las aplicaciones que acabo de comentar.

lunes, 22 de diciembre de 2014

¡Feliz Navidad!

Desde el blog 'Ciencia y Restauración' quiero desearos a tod@s una muy feliz Navidad y unas felices fiestas y, nuevamente, daros las gracias por el seguimiento.

Nos vemos en enero.

Un abrazo fuerte a tod@s

La Iglesia del Salvador de Úbeda, nevada

Fuente de la imagen:

lunes, 15 de diciembre de 2014

Extracción de sales de un muro

Uno de los problemas inevitables que presenta el Patrimonio Arquitectónico (y la edificación civil, en general) es el de la presencia de sales en la piedra. Las sales entran disueltas en agua, ya sea de lluvia, freática... Estas sales pueden venir del propio agua, o de otros componentes que se hayan utilizado erróneamente en la restauración; algunos ejemplos de esta situación son:
  • El cemento Portland: aporta grandes cantidades de sales de magnesio además de tener una resistencia mecánica mucho mayor que la de la piedra. Esto se traduce en que, cuando hay procesos de dilatación y compresión debidos al calor, el cemento Portland tiene más fuerza que la piedra y la rompe.
  • Morteros de cal magnésica: aporta sales de magnesio.
  • Silicato potásico: Aporta una gran cantidad de sales.  
Una vez que las sales están dentro del muro, sufren procesos de cristalización y disolución en el sistema poroso de la piedra hasta que terminan fracturándola.

En algunos casos, la presencia de sales se revela mediante eflorescencias, pero en otros, las sales permanecen en el interior de la piedra escondidas hasta que el daño es mayor.

Eflorescencias
Son numerosas las líneas de investigación para combatir este problema y los tratamientos propuestos. Uno de los que se llevan a cabo es la desalación de un muro.

A continuación os dejo un vídeo en el que se explica el proceso de desalación de La Seo de Zaragoza, llevado a cabo por el Equipo de Investigación Arbotante (Universidad de Zaragoza).



Fuente de las imágenes:
http://www.ecohabitar.org/la-humedad-y-eflorescencias-salinas-en-los-edificios/


lunes, 8 de diciembre de 2014

El TAC

Muchos de nosotros hemos ido alguna vez al hospital a que nos hagan "un TAC" (aunque sería más correcto decir "una TAC"). TAC son las siglas de Tomografía Axial Computerizada, una técnica que utiliza rayos X emitidos a distintas orientaciones alrededor del paciente para hacer cortes transversales de una sección en concreto. Además de en pacientes de carne y hueso, esta técnica se aplica también en el diagnóstico de obras de arte (imaginería, sobre todo) para ver lo que los ojos no pueden ver y conocer de forma exahustiva el estado de conservación en el que se encuentra la obra. 

Un equipo para realizar un TAC, habitual en los hospitales.
Esta técnica es una evolución de la radiografía. En ésta un haz de rayos X se bombardea a la talla a analizar y una placa fotográfica los recibe detrás. En función de la densidad del material que atraviesen llegarán más o menos rayos X a la placa y se verá en distintas tonalidades dentro de una escala de grises. Por ejemplo, al hacer la radiografía de un brazo el hueso se ve blanco y los músculos, tendones y demás elementos se ven en una escala de grises mucho más oscura. De igual modo, al hacerle una radiografía a un crucificado, por ejemplo, pueden apreciarse los distintos elementos que la componen. El inconveniente de esta técnica es que no permite apreciar en detalle una gran parte de la información, como por ejemplo, la localización exacta de los elementos metálicos.


Radiografía de un Crucificado.
Pues bien, como he dicho antes, el TAC es un paso más tras la radiografía. El funcionamiento es el siguiente. Un emisor está en una posición concreta de ese círculo blanco y emite un haz de rayos X. Después gira un ángulo determinado y vuelve a hacer la medida, después repite el proceso... Cuando completa el círculo hace un promedio de todas las imágenes que ha tomado y nos muestra el corte transversal o una imagen tridimensional.

Esquema de los componentes de un tubo de TAC.
Esta técnica muestra, por ejemplo, todos los componentes metálicos, por lo que nos da información sobre el estado de todas las sujeciones o ensamblajes metálicos de la talla e incluso cuántas capas de policromía tiene. Asimismo, proporciona da una visión del estado de la madera, su densidad, así como si está afectada por insectos como la carcoma, la termita, etc

El Arcángel San Miguel, patrón de Castilleja del Campo (provincia de Sevilla), se somete a un TAC
Otra de las aplicaciones de esta técnica es la autentificación de imágenes, pues puede ser una herramienta útil a la hora de asignar su autoría a un artista determinado.

TAC realizado a Nuestro Padre Jesús del Prendimiento de la Hdad. de los Panaderos (Sevilla)
En esta ocasión, os voy a dejar algunos ejemplos de la aplicación del TAC a la imaginería:

Análisis del Cristo de la Vera Cruz de Umbrete

Análisis del Arcángel San Miguel de Castilleja del Campo

Análisis de Jesús Nazareno de Los Santos de Maimona (Badajoz)

Imaginería forense en la semana Santa a través de TAC 


Fuente de las imágenes:
http://www.tecnicosradiologia.com/2013_02_01_archive.html
http://gelannoticias.blogspot.com.es/2014/06/la-talla-de-nuestro-padre-jesus-del.html