Innovación con limpieza láser y monitorización acústica para piezas del Museo de Burgos

La conservación del patrimonio cultural es una de las tareas más desafiantes y fundamentales para preservar nuestra historia e identidad. Con el paso del tiempo, las piezas de valor histórico y artístico se ven afectadas por el desgaste, la contaminación y otros factores que ponen en peligro su integridad; así como las recién encontradas, que necesitan una limpieza en profundidad. Frente a estos retos, la tecnología emerge como un aliado clave en el proceso de restauración. En este contexto, VIMPAC (Vidrio y Materiales del Patrimonio Cultural) está llevando a cabo un innovador proyecto que combina limpieza láser y monitorización acústica para mejorar la conservación de piezas en el Museo de Burgos. Este avance tecnológico, altamente preciso y respetuoso con los materiales originales, no solo promete revolucionar la restauración de objetos de vidrio, sino también de otros materiales. A través de esta investigación, se busca una nueva era para la preservación, ofreciendo un enfoque más sostenible, eficiente y menos invasivo.

María Pilar Alonso Abad, directora de la VIMPAC, explica que este grupo se creó a través del Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (ICMA) -hoy Instituto de Nanociencia de Materiales de Aragón (INMA)-, que es un Instituto Mixto del CSIC-UNIZAR (Consejo Superior de Investigaciones Científicas-Universidad de Zaragoza).

VIMPAC fue constituido como un grupo de investigación interdisciplinar, para abordar estudios relacionados con el Patrimonio Cultural, mejorar el conocimiento sobre su origen, profundizar sobre los mecanismos que producen su deterioro y desarrollar nuevas técnicas de restauración utilizando principalmente tecnología láser.

Dada la experiencia de esta Unidad Asociada, las investigaciones se centran en analizar bienes patrimoniales relacionados con el vidrio, la cerámica, el pergamino, el papel, el cuero, la piedra, el metal, la pintura, los textiles y el hueso; además de en el diseño de prototipos tecnológicos para su conocimiento, valoración, conservación, restauración y difusión.

Con el tiempo se ha consolidado una trayectoria de investigación interdisciplinar entre las Ciencias y las Humanidades, la Conservación y la Restauración y esta Unidad de I+D+i al CSIC ha alcanzado una alta especialización en la conservación del patrimonio.

El germen de este proyecto se remonta a los últimos años, en el Instituto de Nanociencia de Materiales de Aragón (INMA) donde desarrollaron procesos eficientes de limpieza y mantenimiento de Patrimonio Cultural utilizando distintas técnicas, como nanomateriales o láseres de pulsos ultracortos. Asimismo, estudiaron materiales de gran interés para proteger su estado de conservación y limpiarlos del modo más eficaz y sostenible. Con los láseres específicos de que dispone el INMA y la amplia especialización del Dr. Luis Angurel, Catedrático del Área de Ciencia de Materiales e Ingeniería Metalúrgica de la Universidad de Zaragoza y el Dr. Xermán de la Fuente, Profesor de Investigación del CSIC, se controla cómo interacciona la radiación láser con la superficie del material, pudiendo realizar tratamientos en donde la profundidad del material que se elimina durante el proceso de limpieza es del orden de micras. Así se garantiza la más escrupulosa limpieza en toda la superficie, por irregular que esta sea, señala Alonso. 

Esta tecnología láser, en combinación con la monitorización acústica, ha demostrado ser un método efectivo y respetuoso con los materiales. Permite intervenir con una alta precisión, eliminando contaminantes y minimizando el riesgo de daño y preservando integridad del bien patrimonial. Es sostenible y no invasiva.

A diferencia de los métodos tradicionales, como el uso de bisturís, el láser elimina los contaminantes sin riesgo de dañar la superficie de los objetos, evitando la posibilidad de fisuras o marcas accidentales que podrían producirse al realizar una limpieza manual.

Además, una de las grandes ventajas del láser es que elimina la necesidad de recurrir a productos químicos agresivos. Aunque estos compuestos puedan ser retirados al finalizar el proceso, a menudo dejan residuos microscópicos en las piezas que siguen reaccionando con el tiempo. Estos residuos pueden debilitar la estructura de los materiales, acelerando su deterioro. Con la limpieza láser, este riesgo se elimina, ya que no hay contacto directo con sustancias que puedan afectar la integridad de los materiales a largo plazo. Así, el láser no solo respeta la estructura original de los objetos, sino que también garantiza su preservación de una manera más duradera y segura.

Al arrancar material con una radiación láser se produce una onda de choque que genera sonido. Registrando este sonido es posible obtener información instantánea sobre el tipo y cantidad de material que se ha eliminado, así como de la posición en la que el haz láser estaba actuando en ese momento. De esa forma, el restaurador dispone de información al momento para decidir en qué lugares debe seguir actuando y en qué lugares el proceso de limpieza debe finalizar.

Alonso explica que esta técnica de limpieza se está aplicando en piedra, vidrio, cerámica, metal y hueso. Y asegura que paulatinamente se va a ampliar a otros materiales.

El grupo se encuentra desarrollando actualmente un estudio para conocer fehacientemente los beneficios de tratar con tecnología láser la limpieza de piezas musealizadas (tanto en exposición como almacenadas en depósito). Por ello, ha iniciado un proyecto de limpieza láser y monitorización acústica con muestras de un amplio espectro cronológico, de materiales, de patologías y de diferentes estados de conservación, que están custodiadas en el Museo de Burgos.

Posteriormente a la limpieza de los materiales, Alonso nos cuenta que se realizará una monitorización de esos objetos, para obtener información de cómo evolucionan las superficies de los objetos tras haber realizado diferentes protocolos de limpieza. Para ello, se realizará un seguimiento de cada pieza, dispuestas tanto en sala expositiva como almacenadas en depósito, en las mejores condiciones de conservación -luz, temperatura, humedad, material de custodia, etc.-, monitorizando los cambios que se puedan ir produciendo en la superficie del material, correlacionándolos con los protocolos de limpieza que se hayan aplicado.

Esta técnica ya se ha dado a conocer a consorcios de universidades y centros de investigación con los que trabajamos en proyectos internacionales, como el European Joint Doctorate in ARCHAeological and Cultural Heritage MATerial Science (ED-ARCHMAT) -ID: 766311-, en tesis doctorales y en cursos de formación de restauradores.