Rayos X para estudiar el patrimonio cultural

Francesco Taccetti, investigador del Instituto Nacional de Física Nuclear en Florencia, Italia, visitó el Taller TAREA de la UNSAM para colaborar en la instalación de un escáner que permite analizar la composición de obras de arte de manera no invasiva.

Matías Alonso  
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Agencia TSS Francesco Taccetti nació en 1965 y su carrera trazó un extraño camino desde la física médica hasta el análisis de obras de arte. Actualmente, este investigador del Instituto Nacional de Física Nuclear (INFN) en Florencia, Italia, es el coordinador de la Red de Patrimonio Cultural del INFN.

Taccetti visitó el Instituto de Investigaciones sobre el Patrimonio Cultural (TAREA-IIPC), de la Universidad Nacional de San Martín (UNSAM), en el marco de la firma de un convenio entre el INFN y la UNSAM, con el objetivo de colaborar con la instalación de un escáner de fluorescencia de rayos X (XRF) y capacitar al equipo del instituto para su uso.

El escáner XRF permitirá efectuar, en forma no invasiva, estudios sobre obras pictóricas que se restauran en el Taller TAREA, para conocer la composición elemental de los distintos materiales presentes en cada pieza, como los pigmentos con que fueron pintados, y sin necesidad de tomar muestras.

El equipo tiene la particularidad de que permite conocer la composición química de una obra de arte in situ. La visita de Taccetti forma parte de un proyecto de la Infraestructura Europea en Ciencia del Patrimonio (E-RIHS), una red de laboratorios que utiliza instrumentos tecnológicos avanzados para el estudio del patrimonio cultural.

La E-RIHS consideró que el Taller TAREA de la UNSAM podía ser un aliado estratégico en América Latina para el estudio de obras culturales y se estableció un acuerdo de colaboración para la formación de investigadores y el intercambio de experiencias.

El primer paso consiste en una línea de financiamiento y la exportación temporal por un término de dos a tres años del escáner XRF, que es propiedad del INFN. Taccetti también es especialista en la técnica de espectometría por aceleración de masa (AMS, por sus siglas en inglés), que permite analizar la fecha de creación de una obra en base a muestras muy pequeñas. Según Taccetti, “la parte más compleja del AMS es que, para hacer dataciones, se usan aceleradores de partículas. Pero, además, se necesita un tratamiento químico previo de las muestras para extraer material orgánico de ellas”.

¿Con qué se encontró cuando llegó al Taller TAREA?

Con gente muy abierta a este tipo de aventuras. Esto es esencial, porque tenemos que colaborar en un campo que no siempre tiene buen financiamiento. Hay muy poco dinero en el mundo para investigar sobre patrimonio cultural. Pero esto no es una acción de transferencia, sino un compromiso tecnológico conjunto. Por eso, las herramientas tecnológicas con las que trabajamos utilizan código fuente abierto, porque no queremos obligar a nadie a que compre sistemas privativos.

El escáner XRF permite conocer la composición elemental de los distintos materiales presentes en cada pieza, como los
pigmentos con que fueron pintados.

¿XRF es una técnica nueva?

No, es una técnica muy conocida. La diferencia con lo que proponemos es que uno puede ir a Alemania y comprar un equipo para un laboratorio por 300.000 euros. Pero aquí les damos el mismo sistema con el costo de una décima parte de eso y, mientras que el equipo de las compañías privadas solo se puede usar en el laboratorio, el nuestro se puede trasladar para trabajos de campo. O se puede usar mientras hay visitantes presentes en los museos, eso también es muy importante. Podemos mostrarle a la gente lo que estamos haciendo y dejarlos participar.

¿Cómo funciona el XRF?

Lo que se hace es mapear la composición de elementos de sodio y elementos más pesados de un objetivo con el uso de rayos X, lo que permite excitar las partículas atómicas y obtener las características de los elementos. El mapeo es muy importante, porque uno tiene la obra de arte, hace la medición de un punto y ve un espectro, pero no puede estar seguro si lo que está midiendo es exactamente lo que quiere medir. Por ejemplo, podría estar midiendo, sin darse cuenta, algo de polvo que se posó sobre la obra de arte. En cambio, si uno hace un mapeo está seguro de lo que mide.

¿Ya tienen en vista obras de arte que quieran analizar con este instrumento?

Una vez que tengamos el instrumento en funcionamiento empezaríamos con un estudio en pinturas rupestres en Catamarca. Hay equipos transportables: el más pequeño de estos equipos entra en una valija de 40 por 40 centímetros. También está la opción de trabajar con algunos murales que están acá en el Taller TAREA, para analizar sus pigmentos. Todavía tenemos que decidir por dónde empezar.

¿Un sistema tan pequeño tiene la suficiente potencia como para emitir rayos X?

Sí, pero la energía de los rayos X tiene un máximo de 40 KV. No podemos elevarlo más debido a las leyes de protección contra radiaciones. La idea es mantener la energía lo más baja posible, para que no haya complicaciones relacionadas con la seguridad. Eso quiere decir que, normalmente, trabajamos con 25 o 30 KV y baja corriente. Se puede estar a una distancia de 10 centímetros sin tener ningún tipo de problema.

¿No se necesita ropa de seguridad?

No, para nada. Lo usamos en una iglesia cerca de Florencia y mientras hacíamos las mediciones había turistas. Necesitábamos un espacio para los operadores de al menos un metro, pero a dos metros de distancia ya podía haber público. Esa fue nuestra elección para que fuese algo sustentable, porque cuando uno va a un museo para hacer un diagnóstico no se lo puede cerrar, porque se pondría en crisis al museo. Además, no seríamos vistos por el público y es lindo que eso suceda, para intercambiar ideas y explicar lo que hacemos.

“Hay muy poco dinero en el mundo para investigar sobre patrimonio cultural”, dice Taccetti.

¿Cuáles son los próximos pasos?

Lo más importante es crear un acuerdo formal para este tipo de actividad, porque después tenemos que conseguir fondos para gastos, como los viajes de investigadores. También queremos traer al Taller TAREA un laboratorio para preparación de muestras de carbono 14. Y también trabajaremos en la técnica de AMS, en la que se usa un acelerador de partículas. La idea es empezar con entrenamientos, trabajar con la parte química y demás. Creo que el intercambio de experiencias puede servir para el futuro de todos.

¿Planean replicar esta experiencia en otros países de Sudamérica?

La idea es crear un centro aquí y después que, desde acá, se haga un apoyo a los demás países de la región. El vínculo es de Europa con Buenos Aires. Pero, para hacer esto, tenemos que ponerlos en condiciones de ser los padres de este proyecto en América Latina. Volveremos en noviembre para continuar este vínculo de colaboración en otros temas, como el de óptica.

Los estudios de patrimonio cultural se caracterizan por un tipo de investigación multidisciplinar en la que confluyen historiadores, físicos, restauradores y químicos, entre otras disciplinas. ¿Cómo llegó a especializarse en esto?

Mi historia es muy extraña, porque al principio empecé a estudiar física nuclear, después seguí con física médica por tres años y por otros ocho años estuve dedicado a la investigación de rayos cósmicos en el área satelital. Posteriormente, volví a la física nuclear aplicada, en aceleradores de partículas. Actualmente soy el jefe del acelerador Tandem que hay en Florencia, y que es usado para analizar patrimonio cultural, para investigaciones en medioambiente y para pruebas de partes electrónicas, entre otras aplicaciones.

¿Cuál es la diferencia entre trabajar con patrimonio cultural y sus trabajos anteriores?

Es completamente diferente. Yo he sido afortunado porque trabajé con tecnologías de punta, especialmente cuando investigaba en el área de satélites. El INFN también trabaja con el CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear), el laboratorio de física más importante del mundo, lo que nos ha dado acceso a tecnologías de punta que podían ser usadas para nuestros instrumentos. Todo mi pasado en física de alta energía es importante para este tipo de colaboraciones. Y mi pasado en física médica es importante porque usamos tomógrafos para analizar el patrimonio cultural y porque cuando uno trabaja en física médica, siente que está haciendo algo que vale la pena. Eso también pasa cuando se trabaja con patrimonio cultural, porque es nuestro pasado. Y no hay futuro sin pasado.