A imagem a laser pode oferecer detecção precoce de obras de arte em risco
Imagens tiradas com um microscópio de sonda de bomba mostram como as amostras de tinta se saíram ao longo do processo de envelhecimento. As áreas que permaneceram inalteradas são mostradas em azul e as áreas onde o sulfeto de cádmio se decompôs são mostradas em vermelho. Mudanças que eram imperceptíveis ao olho eram inegáveis no sinal do laser já na primeira semana. Crédito:Yue Zhou, laboratório Warren, Duke University. Observe atentamente as pinturas impressionistas em museus, comparando-as com fotos delas tiradas há 50 anos, e você poderá notar algo estranho:algumas estão perdendo seus tons amarelos brilhantes.
Veja o pôr do sol dramático na famosa pintura de Edward Munch, "O Grito". Partes do céu que antes eram de um amarelo alaranjado vívido tornaram-se esbranquiçadas.
Da mesma forma, parte do amarelo ensolarado que Henri Matisse pincelou entre os nus reclinados em sua pintura “A Alegria da Vida” é agora mais um bege monótono.
Várias outras pinturas deste período enfrentam problemas semelhantes. A tinta amarela brilhante que esses artistas usaram foi feita a partir do composto químico sulfeto de cádmio. O pigmento foi apreciado por muitos artistas europeus do final do século XIX e início do século XX. Claude Monet, Vincent van Gogh e Pablo Picasso pintaram suas telas com ele.
“Tantos pintores realmente adoraram esse pigmento”, disse Yue Zhou, que obteve seu doutorado. no laboratório do professor de química da Duke, Warren Warren.
Mas com o passar das décadas, muitos artistas e conservadores de arte perceberam que tinham um problema:suas pinceladas em amarelo cádmio não pareciam tão vibrantes como antes.
A passagem do tempo expõe as obras de arte à luz, umidade, poeira e outros elementos da natureza que podem tornar os pigmentos vulneráveis ao desbotamento e à descoloração.
Num novo estudo, investigadores da Duke University mostram que uma técnica de microscopia a laser que desenvolveram pode oferecer um meio de detecção precoce, tornando possível identificar os primeiros pequenos sinais de mudança de cor mesmo antes de serem visíveis a olho nu. O trabalho está publicado no Journal of Physics:Photonics . Um pigmento amarelo brilhante, preferido há um século por impressionistas como Matisse e Van Gogh, está perdendo seu brilho. Um dia, os conservadores de arte poderão detectar os primeiros pequenos sinais de deterioração do pigmento antes que sejam visíveis a olho nu e tomar medidas antecipadas para fazer com que a cor dure, graças às técnicas de imagem desenvolvidas pelos pesquisadores da Duke. Crédito:Duke University Existem várias técnicas para estudar quais pigmentos foram usados em uma pintura e quanto eles se decompuseram. Mas normalmente envolvem raspar uma pequena lasca de tinta com um bisturi para analisar sua composição. Esse método pode danificar a peça e limitar a área a ser estudada, disse Zhou.
“É um pouco como uma cirurgia”, acrescentou ela.
Entre na microscopia com sonda de bomba. Ele pode examinar camadas de tinta e detectar alterações químicas que marcam o início da decomposição de um pigmento, sem fazer cortes transversais da obra de arte original.
A técnica usa pulsos ultrarrápidos de luz visível ou infravermelha próxima inofensiva, que duram menos de um trilionésimo de segundo, e mede como eles interagem com os pigmentos da tinta. Os sinais resultantes podem ser usados como impressões digitais químicas para identificar quais compostos estão presentes.
Ao focar o feixe de laser em diferentes locais e profundidades da amostra, os pesquisadores são capazes de criar mapas 3D de certos pigmentos e monitorar o que está acontecendo em escalas tão pequenas quanto um centésimo de milímetro.
Para o novo estudo, os pesquisadores usaram microscopia com sonda de bomba para analisar amostras de tinta amarela de cádmio submetidas a um processo de envelhecimento artificial.
Em um laboratório no campus oeste da Duke, Zhou preparou amostras da famosa cor. Pegando um frasco de pigmento de sulfeto de cádmio em pó de uma prateleira, ela misturou-o com óleo de linhaça e depois passou-o em lâminas de microscópio para secar.
Algumas amostras foram deixadas em ambiente escuro e seco, protegidas da umidade e de danos causados pela luz. Mas o restante foi colocado em uma câmara especial e exposto à luz e à alta umidade – fatores conhecidos por causar estragos em cores instáveis.
Os pesquisadores então criaram imagens das amostras de tinta usando microscopia de sonda de bomba para rastrear o progresso da degradação em escala microscópica.
Em comparação com as amostras de controle, as amostras que receberam o tratamento de envelhecimento apresentaram aparência desgastada. Depois de quatro semanas na câmara de envelhecimento, eles haviam desbotado para tons mais claros de amarelo.
Mas mesmo antes destas mudanças se tornarem perceptíveis, sinais claros de deterioração já eram aparentes nos dados da sonda da bomba, disse Zhou. O sinal de sulfeto de cádmio começou a diminuir já na primeira semana, diminuindo eventualmente em mais de 80% na quarta semana.
A perda de sinal é resultado de alterações químicas nos pigmentos, disse Zhou. A umidade desencadeia a transformação do sulfeto de cádmio, que é amarelo, em sulfato de cádmio, que é branco – resultando em um tom esbranquiçado ou opaco.
Os coautores seniores Warren e Martin Fischer desenvolveram originalmente a técnica para analisar pigmentos em tecidos humanos, e não obras de arte – para inspecionar manchas na pele em busca de sinais de câncer. Mas então perceberam que a mesma abordagem poderia ser usada para a conservação de arte.
Há uma ressalva:embora a técnica detecte mudanças iniciais de maneira não destrutiva, os conservadores não conseguem recriar facilmente a volumosa configuração do laser em seus próprios museus. No futuro, a equipe diz que poderá ser possível desenvolver uma versão mais barata e portátil, que possa ser usada para estudar pinturas muito vulneráveis ou grandes para serem transportadas e analisadas fora do local.
É claro que qualquer perda de cor que já tenha acontecido não pode ser revertida. Mas um dia, os conservadores de arte poderão ter uma nova ferramenta para detectar estas mudanças mais cedo e tomar medidas para abrandar ou parar o processo nas suas fases iniciais.
A pesquisa tem aplicações potenciais além dos pigmentos para artistas. Observar a degradação do amarelo de cádmio em pinturas centenárias pode ajudar os pesquisadores a compreender melhor os materiais modernos que também são vulneráveis aos elementos, como o sulfeto de cádmio usado nas células solares, disse Warren.
