Os especialistas sabem há muito tempo que, à medida que as pinturas a óleo envelhecem, sabonetes podem se formar dentro da tinta, degradando a aparência das obras de arte. O processo complica significativamente a preservação de pinturas a óleo - e manifestações culturais, que as próprias pinturas ajudam a preservar.

"Esses sabonetes podem formar protuberâncias que crescem dentro da tinta e se quebram na superfície, criando uma textura irregular, "disse Silvia Centeno, membro do Departamento de Pesquisa Científica do Museu Metropolitano de Arte de Nova York (The Met). "Em outros casos, os sabonetes podem aumentar a transparência da tinta, ou formar uma desfiguração, crosta branca na pintura. "

Os cientistas não entendem por que as novelas assumem diferentes manifestações, e por muitos anos, os mecanismos subjacentes de como os sabonetes se formam permaneceram um mistério.

"The Met, ao lado de nossos colegas de outras instituições, está tentando descobrir por que o processo ocorre, o que o desencadeia, e se houver uma maneira de evitá-lo, "Disse Centeno.

Raios-X revelam novas pistas

Recentemente, uma colaboração científica liderada por pesquisadores do The Met, a Universidade de Delaware, e o Laboratório Nacional Brookhaven do Departamento de Energia dos EUA (DOE) ajudou a responder a uma dessas perguntas. Ao analisar uma amostra microscópica da crucificação, uma pintura a óleo do século 15 de Jan Van Eyck, a equipe de pesquisa foi capaz de determinar quais componentes da tinta eram responsáveis ​​pela formação dos sabões. Suas descobertas foram publicadas em Relatórios Científicos .

"Quando estudamos pinturas no museu, tentamos usar técnicas não invasivas - métodos que não induzem mudanças permanentes na obra de arte, "Disse Centeno." No entanto, em alguns casos, precisamos remover uma amostra muito pequena para análise. Vamos retirá-lo de áreas onde já existe uma rachadura ou perda na obra de arte. Todas as amostras são arquivadas para que possamos voltar e reutilizá-las, e neste caso, a amostra que estudamos já havia sido retirada da pintura para outro estudo quando percebemos que era um bom exemplo de formação de sabão ”.

Para estudar as minúsculas características químicas da amostra, os cientistas precisavam dos recursos avançados do microscópio de raios-x na linha de luz 5-ID no National Synchrotron Light Source II (NSLS-II) - uma instalação do DOE Office of Science no Laboratório de Brookhaven. Esta linha de luz tem a capacidade única de criar imagens da composição química de estruturas complexas, tornando-o a ferramenta perfeita para estudar pequenas amostras de obras de arte.

"Como essas amostras são tão pequenas, precisávamos da resolução espacial sub-mícron da linha de luz 5-ID, e a experiência da equipe da linha de luz, "Disse Centeno.

Usando uma técnica de pesquisa chamada microscopia de fluorescência de raios-x, os cientistas direcionaram os raios-x ultrabrilhantes do NSLS-II para a amostra de pintura enquanto moviam a amostra horizontal e verticalmente. Isso os permitiu gerar mapas que mostram como os diferentes elementos são distribuídos na amostra, e determinar como esses elementos se moveram dentro da pintura devido à deterioração. Adicionalmente, usando uma técnica chamada espectroscopia de absorção de raios-X, os cientistas identificaram a presença de compostos químicos que eram produtos de reações de deterioração dentro da amostra.

"Foi proposto que as impurezas em um dos pigmentos que normalmente estão envolvidos na formação do sabão, chamado amarelo de chumbo-estanho tipo I, foram responsáveis ​​pela formação de sabão, e descobrimos que este não é o caso, "Disse Centeno." Enquanto as impurezas podem estar reagindo, são os principais componentes desse pigmento - o pigmento que dá a cor da tinta - que reagem durante a formação do sabão. Os metais pesados ​​em pigmentos, como chumbo-estanho amarelo e outros, reagem com ácidos graxos no meio de ligação de óleo para formar sabonetes. Isso faz com que a tinta mude sua cor e aspecto, e o que foi pretendido pelo artista. "

Esta descoberta é um passo importante para o entendimento completo da formação de sabão, e desenvolver um método para preservar a cor e a textura das pinturas a óleo.

“Foi um privilégio fazer parte desta colaboração, "disse Karen Chen-Wiegart, um professor assistente na Stony Brook University com uma nomeação conjunta no NSLS-II. “É uma rara oportunidade poder trabalhar com uma amostra que carrega tanta história. Quando nossa equipe viu que estávamos digitalizando essa arte em tempo real, todos ficaram muito animados porque viram que suas ferramentas poderiam ser usadas para estudar algo que eles nunca pensaram que fosse possível. Foi emocionante em vários níveis para todos nós aqui no NSLS-II. "

Embora o estudo atual se concentre em um tipo de pigmento, a colaboração pretende estudar como a formação do sabão varia entre os diferentes pigmentos, bem como os efeitos da temperatura, umidade, e a porosidade da tinta. Eles também esperam usar uma gama mais ampla de técnicas de síncrotron no NSLS-II para obter uma compreensão mais abrangente do mecanismo de deterioração.