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Publicado el 15 Noviembre, 2019 por Redacción Digital en Ciencia
 
 

Las técnicas nucleares responden preguntas históricas

Las tecnologías nucleares se basan en métodos eficaces que permiten examinar las estructuras internas de diversos materiales como los pigmentos, el papel, el vidrio, cerámicas, y los metales. Un laboratorio cubano aporta luz al estudio y la conservación de bienes culturales y patrimoniales de una Habana en su medio milenio. 

Por: Marta Contreras Izquierdo y Eleonaivys Parsons Lafargue, Red de Comunicadores Nucleares de Cuba (RECNUC)

En el Museo Napoleónico. Oficina del Historiador Arqueólogos, museólogos, historiadores de arte se preguntan constantemente ¿es auténtico este objeto arqueológico?, ¿es genuina esta obra de arte?, ¿cuál es la procedencia geográfica de este objeto antiguo?, ¿existe evidencia científica de la atribución de esta obra?

Para responder estas preguntas históricas se acude a los investigadores y a su arsenal de técnicas. En el Gabinete de Conservación y Restauración de la Oficina del Historiador de la Habana, situado en el Colegio San Gerónimo, existe un grupo de trabajo cuya misión es el estudio arqueométrico de bienes culturales y patrimoniales y el apoyo a la conservación y la restauración.

Se trata del Laboratorio de Arqueometría que este año cumple dos décadas dedicados a la Arqueometría, una disciplina científica que se ocupa de la medición de objetos antiguos, piezas arqueológicas y bienes culturales valiosos. Como explica su fundadora, la Dra. Ariadna Mendoza Cuevas, física nuclear y líder científico de este laboratorio, “la tarea de la Arqueometría es hacer emerger la información oculta en el bien cultural y ponerla a disposición para estudios sucesivos”.

El grupo de trabajo ha estado integrado en sus 20 años por especialistas de perfil nuclear: licenciados en física nuclear o radioquímica, químicos o bioquímicos,  colaborando con un geólogo y más recientemente con microbiólogos. Y por supuesto, han contado con la colaboración de restauradores, conservadores, museólogos, arqueólogos e historiadores.

“Desde los inicios nos propusimos tener un enfoque no invasivo en el estudio de los bienes patrimoniales, lo que significa procurar no extraer muestras y cuando es estrictamente necesario re-utilizar la muestra en los siguientes análisis de modo que se prioriza proteger la integridad del objeto para conocer su composición química y estructura interna.

En este sentido hemos utilizado técnicas nucleares y conexas como la fluorescencia de rayos X, la difracción de rayos X y la radiografía y, complementariamente, otros métodos analíticos como la espectroscopia infrarroja, la espectrometría ultravioleta-visible, las cromatografías y microscopías, explica la Dra. Ariadna Mendoza Cuevas, investigadora titular.

Radiaciones ionizantes para preservar y conservar                                                             

Antecede y propicia el surgimiento de este laboratorio el desarrollo de un sistema portátil de fluorescencia de rayos X para el estudio no invasivo e in situ de bienes culturales, proyecto de la Oficina del Historiador de La Habana (1999-2000), propuesto por Ariadna.

Las investigaciones en el Laboratorio han permitido también el desarrollo de tecnologías y metodologías propias o en colaboración con otras instituciones como el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) y el Centro Internacional Abdus Salam de Física Teórica (ICTP por sus siglas en inglés), lo cual facilitó el acceso a otras tecnologías nucleares como PIXE (emisión de rayos X inducida por protones) o difracción de rayos X utilizando un sincrotrón.

En nuestro Laboratorio, abunda Ariadna, utilizamos los métodos nucleares para responder interrogantes históricas en el dominio de la composición química de los materiales, de sus estructuras internas y su fechado. Para estos estudios hemos desarrollado metodologías utilizando tecnologías disponibles según el tipo de bien cultural para pintura mural, pintura de caballete, policromía, porcelana, cerámica, objetos metálicos y manuscritos y según el tipo de interrogante histórica relacionada con la atribución o autenticación, procedencia geográfica o fechado de los bienes patrimoniales en cuestión.

La mayor parte de estas  investigaciones se han realizado in situ en los museos o lugares donde estos objetos se conservan. Como también se evalúan nuevos métodos de conservación o restauración que se quieran introducir. A partir de estos estudios se han realizado sugerencias para la conservación y restauración.

Recientemente, el proyecto regional “Tecnologías nucleares para la caracterización y preservación de bienes culturales relevantes en la región de América Latina y el Caribe (RLA058)”, del Acuerdo Regional de Cooperación para la Promoción de la Ciencia y Tecnología Nucleares en América Latina y el Caribe (ARCAL) ha apoyado el trabajo del Laboratorio con la adquisición de algunos materiales y componentes.

Sustentando el enfoque no invasivo del Laboratorio de Arqueometría se encuentra un sistema multi-técnica portátil de rayos X denominado ArtxArt (Analytical radiation technique for Art, por sus siglas en inglés), obtenido mediante la modificación del sistema portátil de fluorescencia de rayos X, antes desarrollado. Este sistema fue concebido por Ariadna para permitir el uso combinado de la fluorescencia de rayos X, la difracción de rayos X y la radiografía, y cuenta con patente cubana.

El Dr. Jorge Fernández de Cossío Dorta-Duque tiene un nombre que parece haber salido de un título nobiliario, pero es un investigador de estos tiempos apasionado por el trabajo que hace.

“Yo soy programador y graduado Cibernética Matemática. Cuando conocí a Ariadna y me expresó sus ideas sobre el desarrollo de un software para apoyar las investigaciones del laboratorio, me encantó el trabajo. El software también se denomina ArtxArt y permite el análisis de los métodos implementados en el sistema portátil ArtxArt con salida en interfase gráfica”.

Otras técnicas que utiliza el laboratorio son la espectrometría Ultravioleta-Visible (UV-Vis) y la cromatografía (HPLC). El técnico en química Luis Mendoza es un puntal del laboratorio en el uso de estas técnicas. Su trabajo se enfoca en la caracterización de compuestos orgánicos como colorantes y aglutinantes de diferentes objetos o piezas. También se encarga de muchas tareas de ajuste, mantenimiento y reparación de estos equipos.

Las radiaciones ionizantes como rayos gamma, electrones y rayos X también son alternativa para contribuir a la eliminación de biodeterioro, con ventajas y garantías respecto a los biocidas convencionales pues no dejan residuos en el objeto, no cambian su temperatura, el objeto no se vuelve radiactivo y permite tratamientos rápidos y efectivos.

El Laboratorio de Arqueometría tiene un proyecto sobre tratamientos físicos para eliminar bioagentes de deterioro en bienes culturales, basados en técnicas de irradiación, en el cual se encuentra inmerso actualmente en colaboración con varias instituciones nacionales.

Entre las instituciones colaboradoras están el Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA), Instituto Superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas (InSTEC), Laboratorios Centrales de Criminalística, Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología (CIGB), Instituto Cubano de Investigaciones de los Derivados de la Caña de Azúcar (ICIDCA) y la Planta de Irradiación de Alimentos (PIA).

En estos estudios participa desde 3er año la estudiante Amanda Páez Torres, que estudia Microbiología en la Facultad de Biología de la Universidad de la Habana, quien realiza su trabajo de tesis sobre el tema. El aporte de esta investigación radica en determinar las dosis de irradiación necesarias para eliminar bioagentes de deterioro en bienes culturales, como parte de tratamientos de conservación.

Lam, Servando Cabrera y la cultura aborigen taína

En sus veinte años de trabajo, el Laboratorio ha realizado caracterización de pinturas para su atribución y preservación, identificación de minerales, estudio no invasivo de aleaciones metálicas de objetos museables, caracterización de técnica artística, estudios de cambios de color de pigmentos, confirmación de fechado, estudios de procedencia de cerámicas arqueológicas, análisis de daguerrotipo (primer proceso fotográfico) para monitorear un  método introducido por restaurador, y muchos otros para los Museos de la Oficina del Historiador de la Habana, el Museo Nacional de Bellas Artes, el Museo de Servando Cabrera y otros museos del país.

Tal es el caso del estudio de la paleta de colores de las pinturas del período cubano del pintor Wifredo Lam y el análisis multivariado de 25 pinturas Servando Cabrera para obtener modelos para atribución, la identificación de pigmentos de la pintura colonial San Vicente de Paola, de la Iglesia de la Merced, de las tintas de las Actas Capitulares del Cabildo de la Habana y el manuscrito de la “Limpieza de sangre de la familia Loynaz” y el estudio de colecciones de medallas y monedas cubanas del Museo de Numismática.

Con el uso del ArtxArt se han identificado de forma no invasiva e in situ el jade en objetos arqueológicos, que son los primeros análisis de objetos en piedra verde de la cultura aborigen taína, trabajo publicado en una compilación realizada por el Instituto Nacional de Antropología e Historia (INAH), México, entre numerosas publicaciones que avalan el trabajo científico del laboratorio.

Esta investigación abre perspectivas para el estudio arqueométrico de artefactos pre-colombinos constituidos probablemente por jade en las Antillas, de implicaciones para los estudios arqueológicos e históricos concernientes a las migraciones entre Mesoamérica y las antiguas Antillas.

Formando a la nueva generación de investigadores

En el equipo del laboratorio hay caras muy jóvenes. Se trata de estudiantes de Instituto Superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas (InSTEC), que están realizando sus tesis de grado.

Laboratorio de ArqueometríaTradicionalmente el laboratorio ha apoyado a la formación de universitarios en las carreras de Restauración del Instituto Superior de Arte (ISA), la de Gestión de Patrimonio Cultural del Colegio San Gerónimo o el propio InSTEC. También ha apoyado maestrías y un doctorado sobre aplicaciones de técnicas nucleares en patrimonio cultural.

Danae Antúnez es estudiante 5to año de Licenciatura en Radioquímica y su tesis de grado trata de la caracterización de las propiedades químicas de los materiales y un sistema dosimétrico para las mediciones de dosis durante la irradiación de libros patrimoniales.

Por su parte Erika Valdivia es estudiante de 5to año de Licenciatura en Física Nuclear. Comencé mis prácticas aquí desde tercer año de la carrera, cuenta Erika, y una de las primeras cosas que hice fue trabajar con el equipo de rayos X para investigar el problema de la contaminación de los libros, pues se observó que algunos están más contaminados que otros, y a su vez identificar la relación de esta contaminación con su composición química. Esto permite brindar información sobre los materiales que se deben utilizar para su conservación.

Para mi tesis de grado, explica Erika, estudio las flautas de un órgano de mediados del siglo XIX que se restauró. Queremos observar qué materiales usaron en las flautas, pues el sonido del órgano dependía en gran medida de la aleación del metal que se utilizaba.

Lo interesante de esta investigación es que se nos solicita, por primera vez, un análisis cuantitativo para saber la concentración de los metales. Esto es un tema de preservación porque se quiere realizar una réplica para que se reproduzca el registro sonoro, concluye Ariadna, tutora de tesis de las jóvenes.

Arqueometría para una Habana en su quinto centenario

Laboratorio de ArqueometriaEl Laboratorio de Arqueometría del Gabinete de Conservación y Restauración es muestra de una experiencia donde físicos nucleares, radioquímicos, biólogos se unen a historiadores, arqueólogos, restauradores para conservar un patrimonio cultural invaluable.

En esta práctica las técnicas nucleares tienen un rol central. Entre las líneas más promisorias están la evaluación de propiedades físico-químicas de materiales irradiados constituyentes de objetos de archivo, desarrollo de metodologías cuantitativas de viabilidad para evaluar tratamientos con irradiación que eliminen el biodeterioro, el desarrollo de un kit dosimétrico para patrimonio documental y la caracterización de materiales por métodos híbridos no invasivos de difracción de rayos X.

A propósito del 500 Aniversario de la Habana, el Laboratorio continuará su tarea de hacer emerger información oculta en bienes culturales y patrimoniales respondiendo a  preguntas históricas y contribuyendo a la conservación y restauración del patrimonio cultural de Cuba.

Laboratorio de Arqueometria

 


Redacción Digital

 
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