Nanotecnologia i gels químics aplicats a la restauració de documents

(castellano / english)

A la secció de restauració de llibres i documents de l’Instituto del Patrimonio Cultural de España (IPCE) s’està duent a terme un estudi sobre les nanopartícules i els gels químics que forma part d’un bast projecte d’investigació a escala europea, i que ja té un recorregut de tres anys (Nano for Art).
Les investigacions que es fan en aquest marc semblen obrir la porta a futurs mètodes de treball molt més efectius, senzills i segurs. A més per fi la tecnologia més puntera s’estudia aplicada a la restauració de documents, i no només a pintura o escultura (amb tot el meu afecte per aquestes últimes!).
La major porositat dels suports cel·lulòsics i gràfics en general (en comparació amb la pedra o les capes pictòriques) palesa les diferents necessitats de la nostra disciplina que no sempre pot aprofitar-se dels avenços tecnològics de les anteriors. A la secció de restauració de documents de l’IPCE, estudien aquestes especificitats dins el projecte Nano for Art per poder posar-les en pràctica en benefici del patrimoni documental.

Nanotecnologia

Les nanopartícules són aquelles d’un ordre de magnitud de nano (10−9), és a dir mooooooooolt petites. Una mateixa massa de qualsevol producte “nano” tindrà en conjunt més superfície que aquesta mateixa quantitat del producte ordinari, on les partícules són molt més grans però també menys nombroses. Això fa que les nanopartícules siguin més reactives, perquè en haver-hi major superfície de contacte hi ha menys producte sense reaccionar. Llavors amb una quantitat menor, podem aconseguir el mateix efecte que amb altres de major volum.
A efectes pràctics, i simplificant enormement la xerrada que ens va donar l’Emma Sánchez a l’IPCE, els principals avantatges de les nanopartícules són:
Una concentració equivalent del mateix producte químic (hidròxid de calci, per exemple) penetra molt més fàcilment entre les fibres del document si està format per nano-partícules, de manera que no només interactua de forma més homogènia i profunda amb el suport, sinó que la probabilitat que es creïn àrees blanquinoses és molt menor, o simplement, no té lloc. I això és especialment interessant en la seva aplicació a la desacidificació, que no poques vegades difumina la intensitat dels negres o sépia de les tintes. Però, sobretot, perquè en penetrar més en el document, l’efecte desacidificant és molt més complet. Perquè penetra més profundament i perquè en ser el seu diàmetre menor, ho fa també en major mesura entre les fibres, perque cap en espais més petits.

IPCE. Instituo del Patrimonio Cultural de EspañaM’ha cridat l’ atenció una solució d’hidròxid de calci en aigua que en lloc d’estar en forma de pòsit en el fons de l’envàs es manté en tot moment en una dispersió aquosa homogènia, sense arribar a precipitar. L’Emma també ens explica com aquesta investigació li ha obert els ulls pel que fa a la desacidificació, que acostumem a aplicar sense donar-hi més voltes, quan realment hi ha un munt de variables que hauríem de considerar: el recés natural que l’inicial increment de pH pateix passats uns dies, el gruix i tipus de paper, entre moltes altres.

Hidrogels químics semi-interpenetrats (IPN)

IPCE. Instituo del Patrimonio Cultural de EspañaSi els avantatges de la nanotecnologia em convencen immediatament, les possibilitats que prometen els gels químics em deixen bocabadada : Vull aplicar-los JA!!! Per a quan al mercat, Emma?
La cosa va per llarg … ens diu, però efectivament els estudis són molt prometedors.

Els gels físics estan formats per un espessidor (agar, Klucel, Carbopol, metilcel·lulosa… tots els que coneixem, vaja) i un vehicle (aigua o qualsevol altre dissolvent, o barreja d’ells). La retícula o malla es forma a partir de monòmers o polímers que s’enllacen amb el vehicle per mitjà d’enllaços febles.

  • Gel físic      =   Espessidor + vehicle                (enllaços febles)
  • Gel químic  =   Retícula semi-interpenetrada   (enllaços covalents )

Els químics es distingeixen dels físics en què la unió de components és per mitjà d’enllaços covalents. L’enllaç covalent és molt més fort que el de ponts d’hidrogen. Bé, és que és un enllaç com déu mana, que no fa figa per canvis de pH, variacions de temperatura i altres condicionants als quals els gels físics sí que estan subjugats. I es diu retícula inter-penetrada perquè a la malla que també té el gel físic se li entrellaça una segona (formada pel vehicle) que es sintetitza en presència de la primera. O sigui que són dues xarxes polimèriques independents (per això semi) però entrellaçades.

IPCE. Instituo del Patrimonio Cultural de EspañaI això que vol dir ?
D’entrada que podem treballar amb ells en diversitat de condicions, però -per a mi- el més interessant és que no “mullen”. L’aigua retinguda (quan aquest és el vehicle, que pot ser un altre: etanol, acetona, isooctà… ) no s’escapa de la retícula del gel, es queda allà. La concentració es manté estable per aquesta unió forta de l’enllaç covalent, i no migra al suport sobre el qual ho apliquem. Us imagineu? Per fi poder aplicar un gel sobre un guaix , un pergamí manuscrit o fins i tot il·luminat? Les possibilitats són infinites! Perquè, no ens enganyem, fer això mateix amb els gels físics comporta riscos, ja que una part del vehicle pot mullar el suport fins i tot treballant amb cura extrema.
Però no és així amb els hidrogels químics: humecten fent que la brutícia hidròfila del suport migri al gel, però sense que per això es facin aurèoles d’humitat, ja que el vehicle queda retingut sempre al gel. L’exemple que ens mostren sobre un pergamí és clarament efectiu, perquè l’acció del gel no sobrepassa ni un mil·límetre la zona en què s’ha aplicat. Carmen Peña (esquerra) i Emma Sánchez (dreta) a l'IPCEPodem donar-li la forma que vulguem, fent reserves si cal, amb total seguretat que només actuarà allà. Només com a sistema humectant ja és tremendament útil per a un pergamí arrugadíssim, que s’ha hidratat permetent el seu aplanat però quedant totalment sec al tacte, ens explica Carmen Peña, restauradora involucrada en aquest projecte.
I no ens limitem a l’aigua: em moro per poder aplicar-lo en celos i taques greixoses sense tota la parafernàlia… Esperem que el projecte segueixi aprofundint en la secció de paper i poder-ho aplicar ben aviat!

Dedicat a l’Emma amb tot l’agraïment per la fantàstica visita l’IPCE i les no menys fantàstiques explicacions de la nanotecnologia i els hidrogels.

Què en penses?