O estado de conservação dos pergaminhos é normalmente avaliado usando técnicas de investigação invasivas e às vezes destrutivas. Cientistas da Université Paris-Saclay, o CNRS, École Polytechnique, e o Ministério da Cultura da França desenvolveram uma técnica de imagem ótica avançada não destrutiva e não invasiva para avaliar quantitativamente o estado de degradação dos pergaminhos. A abordagem foi validada usando amostras envelhecidas artificialmente e, em seguida, aplicada a manuscritos de pergaminho do século 13 da renomada coleção da Biblioteca Chartres. Seu trabalho foi publicado na revista Avanços da Ciência em 16 de julho, 2021.

Na idade Média, o pergaminho era o principal suporte de escrita antes da chegada do papel. O pergaminho é feito de pele de animal tratada, raspado e seco sob tensão. Após o processo de fabricação, o principal constituinte remanescente é o colágeno, uma proteína fibrilar. Os pergaminhos são incrivelmente sensíveis ao calor e à água e a combinação dos dois pode levar a uma alteração na estrutura multiescala do colágeno fibrilar. O estágio final da degradação do colágeno é uma perda total da organização fibrilar, ou seja, a formação de gelatina, o que pode fazer com que o pergaminho se torne transparente e rígido. O principal desafio para os cientistas da conservação e conservadores hoje é identificar o estado de conservação do pergaminho, a fim de selecionar o tratamento de restauração ideal e as condições de conservação. Atualmente, a avaliação da degradação do pergaminho geralmente envolve amostragem com técnicas de investigação destrutivas.

A microscopia óptica não linear (NLO) é uma técnica de imagem 3D que fornece imagens com resolução em escala micrométrica. Ao combinar sinais de geração de segundo harmônico (SHG), que são sensíveis ao colágeno fibrilar, com uma análise da polarização do estado da luz, é possível medir o grau de alinhamento do colágeno fibrilar, que está intimamente relacionado com o estado de degradação. Esta abordagem foi testada em um conjunto de pergaminhos contemporâneos, que foram artificialmente alterados pela exposição ao calor para durações crescentes e depois validados comparando-os com uma técnica de referência para avaliar o estado de conservação. A microscopia óptica não linear foi então usada para analisar manuscritos de pergaminhos históricos do século 13 pertencentes à renomada coleção da Biblioteca Chartres. Alguns desses manuscritos foram destruídos ou danificados em vários graus quando a cidade foi fortemente bombardeada em 1944 durante a Libertação. Os pergaminhos foram expostos ao fogo (e posteriormente ao calor), bem como à água, que foi usado pelos bombeiros para apagar o fogo. Em 2009, alguns dos documentos danificados foram restaurados com umidificação para achatar os pergaminhos. Usando microscopia óptica não linear, os pesquisadores conseguiram mapear o estado de conservação de vários manuscritos em pergaminho e confirmar a ausência de impacto do processo de restauração.

Esses resultados criam novas possibilidades para a análise de artefatos do patrimônio cultural à base de colágeno, como pergaminhos, couro, ou espécimes de história natural secos ou preservados em fluidos. De forma geral, esta técnica de microscopia óptica não linear, que ainda permanece relativamente desconhecido nas ciências do patrimônio, oferece novas possibilidades de uso em uma ampla gama de campos.