Nanomaterialer til at bevare gamle kunstværker

Lidt ville vi vide om historien, hvis det ikke var for bøger og kunstværker. Men som tiden går, at bevare dette bevis på fortiden bliver mere og mere en kamp. Kunne alt dette ændre sig takket være NANOFORART-projektet? I et forsøg på at overvinde begrænsningerne ved traditionelle restaureringsteknikker, teamet har udviklet lovende nanomaterialer, som forventes at komme på markedet snart.

For mange mennesker, at opdage en ukendt by eller et ukendt land kommer sjældent uden sin andel af kunstmuseer og udstillinger. Unikt kunstværk er virkelig en integreret del af det, der gør kultur og historie så fascinerende, og deres handel vejer ret tungt i nutidens økonomier. I 2013 det globale kunstmarked genererede omkring 47,42 mia. EUR, ifølge European Fine Art Foundation.

Alt dette forklarer, hvorfor kunstbevaring bliver mere og mere et problem. De ældste kunstværker lider i stigende grad tidens hærgen, mens traditionelle restaureringsteknikker giver alvorlige problemer med hensyn til fysisk-kemisk kompatibilitet med stoffer indeholdt i artefakter og toksicitet. De materialer, der almindeligvis anvendes til restaurering, såsom belægninger af syntetiske polymerer eller uorganiske materialer, har en anden sammensætning end de originale artefakter, hvilket får dem til at ændre deres hovedegenskaber.

Det er her NANOFORART-projektet (Nano-materialer til konservering og bevaring af bevægelige og faste kunstværker) kommer ind i billedet. Det treårige projekt, der slutter i denne måned, har udviklet avancerede nanomaterialer til forebyggende konservering af kunstværker. I dette eksklusive interview til research*eu-resultatmagasinet, Prof. Piero Baglioni belyser de vigtigste fordele ved disse nye produkter, de fremskridt, hans team har gjort og den forventede kommercialiseringsdato, og udvider, hvad der kommer under Horizon 2020.

Hvad er projektets hovedmål?

Manglen på fysisk-kemisk kompatibilitet mellem restaureringsmaterialer og artefakter, sammen med førstnævntes toksicitet, var de to hovedaspekter, der fik os til at foreslå NANOFORART -projektet. På det tidspunkt, vi havde arbejdet på udviklingen af ​​effektive bevaringsmetoder siden 1990'erne, og vores aktivitet var allerede blevet anerkendt i både videnskabelige og bevaringssamfund.

Vores hovedmål var at forbedre de metoder, der allerede er udviklet i laboratoriet og delvist testet i flere bevaringsworkshops over hele verden, og gøre dem tilgængelige i stor skala. Dette involverede nanomaterialer, der er fysisk-kemisk kompatible med komponenterne i kunstværker, og er enten ikke giftige eller har et betydeligt reduceret toksicitetsniveau sammenlignet med traditionelle restaureringsmaterialer som opløsningsmidler.

Hvad er så innovativt ved de løsninger, du foreslår?

De avancerede nanomaterialer, vi har arbejdet på, giver mulighed for en mere præcis kontrol af restaureringsindgrebet, for eksempel kan kontrolleret rengøring udføres ved hjælp af mikroemulsioner og kemiske hydrogeler i stedet for traditionelle rengøringsmetoder. De tilgange, vi foreslår, er mere pålidelige end traditionelle, og i nogle tilfælde giver mulighed for en gradvis og langsommere (sikker) restaureringsproces.

Samlet set, de nye metoder garanterer også stabiliteten af ​​de behandlede artefakter på lang sigt, i modsætning til 'hurtige' traditionelle indgreb, der kan have nogle ulemper, gør senere indgreb nødvendige.

Hvordan forklarer du manglen på fremskridt inden for bevaringsteknikker?

For at give et eksempel, lad os overveje et vægmaleri eller et staffeli-maleri:fra et fysisk-kemisk synspunkt, maleriet er typisk en lagdelt struktur, overfladelagene er normalt den malede del. I øvrigt, materialerne er normalt porøse eller udviser en kompleks sammensætning - de kan klassificeres som kompositmaterialer, hvilket betyder, at du har brug for materialevidenskab og kolloid- og overfladevidenskab for at forstå og i sidste ende redde disse materialer fra mulige nedbrydningsprocesser.

Korrekt håndtering af bevaringsspørgsmål kræver derfor en overførsel af viden fra disse områder til fagfolk, der kommer fra det humanistiske og kunstneriske felt. En sådan overførsel af viden er ikke ligetil. Det kræver meget engagement og strenge samarbejdsmekanismer mellem mange forskellige tværfaglige grupper og institutioner.

Før NANOFORART, sådanne interaktioner eksisterede, men næsten udelukkende for at udvikle avancerede diagnostiske teknikker til karakterisering af kunstværker og deres nedbrydningsprocesser. Selvom det er vigtigt, disse diagnostiske teknikker kan ikke betragtes som en eksklusiv metode til at udføre denne opgave. Vi kunne sammenligne bevarelse af kulturarv med medicin, hvor kunstværkerne spiller patienternes rolle:diagnostiske teknikker er grundlæggende for at forstå sygdommen (nedbrydningsprocesser), men skal så suppleres med udvikling af lægemidler (avancerede restaureringsmaterialer) for at helbrede patienten (genoprette kunstværket).

Disse er hovedårsagerne til, at indtil videre har bremset fremskridtene inden for konserveringsteknikker.

Hvad var de største vanskeligheder, du stod over for i udviklingen af ​​disse nye materialer?

Rent faktisk, hvis man har den rette viden, der er ingen større vanskeligheder i udviklingen af ​​nye materialer. Hovedproblemet ligger i, at optimering af de udviklede materialer er tidskrævende og kræver meget indgående kendskab til tværfaglige områder. Antallet af nedbrydningsprocesser, der påvirker en lang række kunstværker, kræver udvikling af nye metoder og materialer, hvis formulering giver betydelige udfordringer med hensyn til menneskelige ressourcer.

Hvad forventer du med hensyn til ydeevne i forhold til eksisterende teknologier?

De nye materialer, vi udviklede, er væsentligt forskellige fra traditionelle metoder. De er skræddersyet til bevaringsopgaven og drager fordel af koncepter og løsninger leveret af avancerede materialer og kolloid videnskaber, og mere generelt nanovidenskab.

Disse materialer er i stand til at løse nedbrydningsproblemer, mens de respekterer de fysisk-kemiske egenskaber af de originale artefakter, som er nøglen til langsigtet stabilitet af de behandlede kunstværker og deres tilgængelighed for fremtidige generationer.

Der er masser af eksempler, der viser, hvordan traditionelle materialer kan være skadelige for kunstværker, fx vægmalerier behandlet med akryl- og vinylpolymerer, der beskadiger maleriet alvorligt og i mange tilfælde har ført til tab af malede overflader.

Hvad er de mest lovende materialer, du har udviklet?

Projektet har haft succes med at producere og effektivt teste flere nye materialer til bevarelse af kunstværker, hvoraf fire lover meget.

Den første er spredningen af ​​calciumhydroxidnanopartikler i kortkædede alkoholer til konsolidering af vægmalerier, gips og sten. Disse forstærker artefakterne uden at ændre deres fysisk-kemiske egenskaber.

Den anden er spredningen af ​​alkaliske nanopartikler i enten kortkædede alkoholer eller vand til pH-kontrol af bevægelige kunstværker såsom papir, pergament og læder. Disse materialer er ekstremt nyttige til at begrænse den sure og oxidative nedbrydning af manuskripter og arkiv/historiske dokumenter.

Vi kom også med nanostrukturerede rensevæsker såsom olie-i-vand mikroemulsioner til fjernelse af snavs og uønskede belægninger på kunstværker. En af de største fordele ved at bruge disse væsker er, at de udviser en deprimeret økotoksikologisk virkning i forhold til traditionelle opløsningsmiddelblandinger, samtidig med at den giver høj rengøringseffektivitet.

Endelig, vi udviklede beholdere såsom kemiske geler til levering og kontrolleret frigivelse af rensevæsker på vandfølsomme overflader såsom papir, pergament og læder. Disse geler kan påføres uden at efterlade rester på overfladen af ​​artefakter, i modsætning til traditionelle 'gel-lignende' fortykningsmidler.

Hvornår forventer du, at denne teknologi kommer på markedet?

Dispersioner af nanopartikler af calciumhydroxid til konsolidering af vægmalerier, puds og sten er allerede tilgængelige for konservatorer verden over under varemærket Nanorestore.

Nanopartikler til pH -kontrol af bevægelige kunstværker (f.eks. Papir, træ, canvas) er blevet mærket under varemærket Nanorestore Paper®; geler og mikroemulsioner til rengøring af væg- og staffeli-malerier er blevet mærket som Nanorestore Gel® og Nanorestore Cleaning®. Disse teknologier vil snart være tilgængelige.

Hvad er de næste skridt for projektet, og har du nogen opfølgningsplaner efter afslutningen?

Vi står stadig over for et hul i bevaringsstrategier og materialer til moderne og samtidige kunstværker, såsom akrylmalerier, plastikskulpturer og sammensatte værker, der omfatter metal, tekstiler, polymerer, osv. For eksempel, post-1940 kunstnere brugte og eksperimenterede med materialer, der er radikalt forskellige fra dem, der blev brugt i klassisk kunst, de kan derfor ikke bevares ved hjælp af de nuværende tilgængelige metoder. Disse artefakter udviser ofte ekstremt hurtige nedbrydningsprocesser, og der er en risiko for, at noget af denne arv vil gå tabt inden for de næste 100 år, hvis der ikke findes effektive løsninger.

Dette er grunden til, at vi foreslår et nyt projekt inden for Horizon 2020-opkaldet med navnet NANORESTART (Nanomaterials for the REstoraration of the works of modern ART, at fremhæve den nye start med hensyn til klassisk kunstbevaring), der har til formål at bevare moderne/samtidige kunstværker. For at løse denne udfordring, vi har skabt et unikt partnerskab, der samler forskningsinstitutioner og materialevidenskabelige eksperter sammen med højprofilerede museer, bevaringscentre og erfarne fagfolk inden for bevarelse af moderne kunst. Førende industrielle partnere har også været involveret for at give skalerbarheden af ​​de restaureringsmaterialer, vi vil udvikle, og overførsel af teknologi for at imødekomme markedets behov.