Até mesmo Georgia O'Keeffe notou as bolhas do tamanho de um alfinete borbulhando na superfície de suas pinturas. Por décadas, conservacionistas e estudiosos presumiram que essas minúsculas protuberâncias eram grãos de areia, chutado do deserto do Novo México, onde O'Keeffe viveu e trabalhou. Mas à medida que as saliências começaram a crescer, espalhar e eventualmente descascar, as pessoas mudaram de curiosas para preocupadas.

Uma equipe multidisciplinar da Northwestern University e do Georgia O'Keeffe Museum em Santa Fe, O Novo México agora diagnosticou a estranha doença da tinta:as saliências do tamanho de um mícron são sabonetes de metal, resultante de uma reação química entre os íons metálicos e os ácidos graxos comumente usados ​​como aglutinante em tintas.

Inspirado pela pesquisa, a equipe desenvolveu um romance, ferramenta portátil que pode facilmente e sem esforço mapear e monitorar obras de arte. A ferramenta permite que os pesquisadores observem cuidadosamente as protuberâncias para entender melhor quais condições fazem as protuberâncias crescerem, encolher ou entrar em erupção.

"Os ácidos graxos livres no meio de ligação da tinta estão reagindo com os pigmentos de chumbo e zinco, "disse Marc Walton, um professor pesquisador de ciência de materiais e engenharia na McCormick School of Engineering da Northwestern, que co-liderou o estudo. "Esses sabonetes de metal começaram a se agregar, empurre a superfície da pintura para cima e forme algo que se pareça com acne. "

"Se pudermos medir facilmente, caracterizar e documentar essas saliências de sabão repetidamente com pouco custo para o museu, então podemos observá-los à medida que se desenvolvem, "disse Oliver Cossairt, um professor associado de ciência da computação em McCormick, que liderou o desenvolvimento da tecnologia. "Isso poderia ajudar os conservadores a diagnosticar a saúde e prescrever possibilidades de tratamento para obras de arte danificadas."

Walton, co-diretor do Centro de Estudos Científicos nas Artes, uma colaboração entre a Northwestern e o Art Institute of Chicago, irá discutir os resultados da pesquisa e tecnologia em uma coletiva de imprensa em 16 de fevereiro na reunião anual da Associação Americana para o Avanço da Ciência (AAAS) em Washington, D.C.

O briefing, "Art Conservation Loves Advanced Scientific Knowhow, "será realizada às 9h EST na Varanda A do Marriott Wardman Park.

Cossairt apresentará a pesquisa em uma sessão científica no dia seguinte. Sua conversa, "Diagnosticando uma doença de pintura com ciência da computação:o caso de Georgia O'Keeffe, "faz parte da sessão" Medicina, Ciência da Computação e Arte:Aprendizagem pela Tecnologia "(8 às 9h30 EST em 17 de fevereiro, sala 2, Marriott Wardman Park).

A sessão científica AAAS é organizada por Francesca Casadio, o Grainger Diretor Executivo de Conservação e Ciência no Art Institute e co-diretor do Centro de Estudos Científicos nas Artes.

Doença perigosa

Quase todas as pinturas de Georgia O'Keeffe apresentam algum grau de dano devido à formação de sabão metálico. Embora alguns dos casos de "acne" estejam em estágios iniciais de desenvolvimento e só possam ser visualizados com imagens ultravioleta, outros são mais avançados e podem ser vistos a olho nu. Conservadores restauraram algumas das pinturas onde o dano é mais pronunciado, mas as saliências continuam a retornar.

“A taxa de deterioração é uma das questões mais importantes do estudo, "disse Dale Kronkright, chefe de conservação do Museu Georgia O'Keeffe. "Parece haver alguma correlação entre o número de vezes que as pinturas viajaram para exposições públicas e o tamanho e a maturidade do rompimento da superfície. Quanto mais vezes as pinturas viajam, o mais provável será que as saliências sejam maiores e mais numerosas. "

Walton e sua equipe do Centro de Estudos Científicos nas Artes estão estudando a rapidez com que o processo pode avançar induzindo a deterioração do sabão de metal em pinturas substitutas. Eles também têm décadas de informações detalhadas do Museu Georgia O'Keeffe, que documenta os diferentes ambientes que várias peças viveram durante as viagens e em exposição.

"Depois de entendermos em que tipo de condições ambientais eles estiveram, que tipo de umidade relativa, que tipo de temperaturas, se eles estiveram sob luz solar direta, então podemos prescrever um ambiente particular com condições particulares que permitirão que a obra de arte sobreviva por um longo período de tempo, "Walton disse.

Essas descobertas também podem ser aplicadas de forma mais ampla, além das obras-primas de O'Keeffe. Saliências de sabão estão danificando pinturas a óleo de todos os períodos de tempo.

“Se pudermos resolver este problema, estamos preservando nossa herança cultural para as gerações futuras, "Walton disse.

Da ficção científica à não ficção

Cossairt compara sua ferramenta manual a um "tricorder" de Star Trek. Os fãs do programa vão se lembrar de assistir seus personagens favoritos usando o dispositivo de bolso para explorar áreas desconhecidas, examinar objetos inanimados e diagnosticar doenças.

Em vez de avaliar a saúde de um ser humano (ou alienígena), a ferramenta desenvolvida no laboratório de Cossairt pode ajudar a diagnosticar a saúde de uma pintura. Utiliza display LCD e câmera já disponíveis em smartphones e tablets. Com uma simples onda na superfície de uma pintura, o aplicativo digere rapidamente a precisão do trabalho, Estrutura de superfície 3-D, ou metrologia. Ele pode então subtrair a cor da obra para ajudar os pesquisadores a identificar quaisquer desvios na forma da superfície que não sejam causados ​​por pinceladas ou textura da tela.

"É como o 'tricorder' das ferramentas de medição, "Cossairt disse." Pode fornecer medições extremamente precisas, mas também é algo que você pode simplesmente tirar do bolso.

O aplicativo usa a fonte de luz de um dispositivo móvel - o flash LED ou a tela LCD - para refletir a luz da superfície da pintura e capturar esses reflexos com a câmera. A imagem é então processada por algoritmos personalizados desenvolvidos na Northwestern por Aggelos Katsaggelos para extrair informações da forma da superfície.

“Coletamos muitos dados de forma eficiente, forma de sucesso, mas então os dados precisam ser processados, "disse Katsaggelos, o Joseph Cummings Professor de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação na McCormick. "A tecnologia usa aprendizado de máquina para distinguir se a textura é uma protuberância de sabão ou algo benigno como uma pincelada. para as saliências, extraímos estatísticas - a densidade, tamanho e forma."

Compare este dispositivo portátil com o grande, equipamento pesado que é atualmente necessário para mapear a metrologia de uma pintura. A técnica primária, chamada de imagem de transformação de refletância, requer uma grande cúpula com várias fontes de luz e uma configuração cara. Poucos museus podem investir na compra e manutenção de tais instrumentos.

"Estamos tentando torná-lo muito mais simples, muito mais barato e mais disponível para diminuir a barreira de uso, "Cossairt disse.

A pesquisa é apoiada pelo National Endowment for the Humanities.