Universidade de Vigo > Departmento de Física Aplicada > Grupo Láser > Grupo Nuevos Materiales >


 

FA3 - Grupo Nuevos Materiales

 

 

Espectroscopía Raman na conservación
do noso patrominio histórico

Proxecto de Investigación financiado pola Consellería de Educación e Ordenación Universitaria

Datos xerais:

  • Código INCITE08PXIB322260PR
  • Duración: 02/08/2008 - 31/10/2011
  • Contía da subvención: 52 808,-€
  • Aplicación presupostaria UVigo: T829 131H 64502
  • I.P.: Betty León (bleon@uvigo.es) ata 11/2010; Stefano Chiussi (schiussi@uvigo.es) dende 11/2010

Equipo:

  • Drª Betty León Fong ( Prof. Cat. Univ. )
  • Dr. Stefano Chiussi ( Prof. Tit. Univ. )
  • Drª Esther Rebollar González (Invest.contratado)
  • Drª. Julia Serra Rodríguez ( Prof. Tit. Univ. )
  • Dr. Pío González Fernández ( Prof. Cat. Univ. )
  • Drª. Aldara Pan Cabo (Invest.contratado) ata 05/2011
  • Diana Barral Rey (Invest.contratado) dende 05/2011

Obxectivos e estudos realizados:

No mundo da restauración é vital ser capaces de identificar os diferentes materiais dos que están feitas antigas obras de artes. A partir desta identificación, poderán determinarse os métodos e materiais que se usaron para a súa conservación e restauración ao longo dos centos de anos de antigüidade con que pode contar a obra.

Para conservar a integridade das obras de arte en cuestión, precísase de técnicas de análise non destrutivas, tal como é a espectroscopía Raman, que ademais permite obter unha rápida e aceptable identificación destes materiais usados nos diferentes tipos de obras de artes.

No proxecto propúxose un estudo básico mediante a espectroscopía Raman de substancias tipo (consolidantes e hidrofugantes) utilizadas na conservación e restauración de obras de artes en Galicia. Comparáronse cinco lonxitudes de onda de excitación Raman (1064, 785, 633, 532 e 488 nanómetros) para a identificación e cuantificación de ceras e aceites secantes. Mediante a axeitada selección da lonxitude de onda de excitación, evitouse a súa transformación pirolítica ou fotolítica por efecto da radiación, optimizouse a sensibilidade da técnica minimizando a fluorescencia emitida e desenroláronse protocolos para a estandarización dos procesos de identificación das substancias aplicadas nos soportes utilizados en Galicia, nomeadamente pedra de granito e metais.

Estudouse a viabilidade da espectroscopía Raman como sistema " in-situ" de identificación e cuantificación de substancias modelo. Cumpre destacar que a espectroscopía Raman é unha técnica con implicacións noutros campos moi diversos da investigación científica e que a experiencia básica adquirida neste proxecto pode ser de utilidade noutros ámbitos tecnolóxicos, como a detección de recubrimentos na conservación de alimentos e de contaminantes no medio, nas que é importante o diagnóstico " in-situ" de substancias como as seleccionadas neste proxecto.

Resultados e divulgación

Sobre a base do estudo bibliográfico realizado, decidiuse concentrar os esforzos nel estudo de aceites naturais, como el de noz, toda vez que hai referencias profusas dos seus usos a principios del século pasado como consolidante e hidrofugante en monumentos emblemáticos de Galicia como el Convento dos Capuchinos e a igrexa de Santo Domingo (A Coruña), así como el Mosteiro de San Xulián de Samos (Lugo). Non obstante, o seu uso foi bastante criticado xa na década de 1920 polo seu efecto negativo sobre a pedra de granito.

Utilizáronse catro aceites diferentes de noz:
  • refinado,
  • refinado con axente desecante,
  • aceite prensado en frío e
  • aceite comestible.

As mostras cobaias preparáronse sobre placas de aluminio e sobre granito Roan obtidas de modificacións do Claustro da Catedral de Santiago de Compostela.

En primeiro lugar, caracterizáronse as mostras con espectrofotometría UV-Vis-NIR e espectroscopía micro-FTIR. En canto á caracterización por espectroscopía Raman, utilizáronse equipos Raman que permitiron tomar espectros micro-Raman con cinco lonxitudes de onda a 488, 532, 633, 785 e 1064 nanómetros. Os detalles do seguimento do polimerizado/secado das mostras de aceite de noz e os resultados das análises (espectros) foron publicados no Journal of Raman Spectroscopy.

Resumindo, a espectroscopía Raman é unha técnica apropiada para a identificación e a análise de aceite de noz sobre granito Roan. A comparación das 5 lonxitudes de onda utilizadas en termos de relación sinal/ruído e de minimización de interferencias, permitiunos afirmar que as lonxitudes de onda de 488 e 532 son as máis apropiadas para a excitación Raman. Ademais, púidose concluír que a técnica Raman permite facer un seguimento dos procesos oxidativos nos aceites, que mostraron procesos de curado moi distintos. A comparación destas lonxitudes de onda en mostras de aceite de noz sobre granito Roan demostraron unha avantaxe comparativa a favor da de 532 nanómetros, que presentaba espectros de maior intensidade.

Con relación á cera de abella, utilizouse a espectroscopía Raman para monitorizar os procesos de limpeza láser desta sobre granito Roan, deu lugar a publicacións no Journal of Cultural Heritage e en Applied Physics A.

Finalmente realizáronse estudos de cuantificación do espesor de capa de aceite optimizando o proceso de medida á lonxitude de onda de 532 nanómetros, que foi a máis efectiva para detectar o aceite de noz. Ademais realizáronse estudos de viabilidade de detección de aceite de noz cun equipo Raman "in-situ" (i-Raman de BWTEK, MicroBeam) para medidas de campo.

Na última etapa fixéronse probas "in-situ" en diversos monumentos de Galicia como a colexiata de Sta. María del Campo da Coruña e a igrexa de San Xulián de Moraime en Muxía

Publicacións:

  • A.Pan, E.Rebollar, S.Chiussi, J.Serra, P.González, B.León
    Pptimisation of Raman analysis of walnut oil used as a protective coating of Galician granite monuments
    Journal of Raman Spectroscopy 41 (2010) 1159-1164

  • A.Pan, S.Chiussi, J.Serra, P.González, B.León
    Excimer Laser Removal of Beeswax from Galician Granite Monuments
    Journal of Cultural Heritage 10 (2009) 48-52

  • A.Pan, E.Rebollar, J.C.Conde, F.Lusquiños, S.Chiussi, B.Léon
    Experimental and theoretical study of the Nd:YAG laser removal of beeswax on galician granite at 355 nm
    Applied Physics A 100 (2010) 741-74

Imaxes



2851 1/cm: Symmetric stretching C-H
2900 1/cm: Asymmetric stretching C-H
1438 1/cm: Scissoring CH2
1301 1/cm: In phase twisting CH2
1264 1/cm: Rocking =C-H


Wavenumbers (1/cm)



Evolution of the oxidation process for different walnut oils.
Raman spectra recorded with 532 nm excitation


SAN XULIAN DE MORAIME (Muxía)
       

 

Sentímolo, pero esta sección non está aínda rematada

 


Volver á páxina principal de Novos Materiais



EI4GroupIV home page
última actualización: 16-11-2011 (newmaterials@uvigo.es)