Lite skulle vi veta om historien om det inte vore för böcker och konstverk. Men allt eftersom tiden går, Att bevara dessa bevis från det förflutna blir mer och mer av en kamp. Kan allt detta förändras tack vare NANOFORART-projektet? I ett försök att övervinna begränsningarna för traditionella restaureringstekniker, laget har utvecklat lovande nanomaterial som förväntas komma ut på marknaden snart.

För många personer, Att upptäcka en okänd stad eller ett land kommer sällan utan dess andel av konstmuseer och utställningar. Unika konstverk är verkligen en integrerad del av det som gör kultur och historia så fascinerande, och deras handel väger ganska tungt i dagens ekonomier. Under 2013, den globala konstmarknaden genererade cirka 47,42 miljarder euro, enligt European Fine Art Foundation.

Allt detta förklarar varför konstkonservering blir mer och mer av intresse. De äldsta konstverken lider alltmer tidens tand, medan traditionella restaureringstekniker utgör allvarliga problem när det gäller fysikalisk-kemisk kompatibilitet med ämnen som ingår i artefakter och toxicitet. Materialen som vanligtvis används för restaurering, såsom beläggningar av syntetiska polymerer eller oorganiska material, har en annan sammansättning än de ursprungliga artefakterna vilket gör att de ändrar sina huvudsakliga egenskaper.

Det är här NANOFORART (Nano-material för bevarande och bevarande av rörliga och orörliga konstverk) kommer in. Det treåriga projektet, som slutar denna månad, har utvecklat avancerade nanomaterial för förebyggande konservering av konstverk. I denna exklusiva intervju för research*eu resultattidningen, Prof. Piero Baglioni belyser de viktigaste fördelarna med dessa nya produkter, de framsteg som gjorts av hans team och det förväntade kommersialiseringsdatumet, och utökar vad som kommer under Horizon 2020.

Vilka är de huvudsakliga målen med projektet?

Bristen på fysikalisk-kemisk kompatibilitet mellan restaureringsmaterial och artefakter, tillsammans med den förra giftigheten, var de två huvudaspekterna som fick oss att föreslå NANOFORART-projektet. Just då, vi hade arbetat med utvecklingen av effektiva bevarandemetoder sedan 1990-talet, och vår aktivitet hade redan erkänts inom både vetenskaps- och naturvårdssamhällen.

Vårt främsta mål var att förbättra de metoder som redan utvecklats i laboratoriet och delvis testats i flera bevarandeverkstäder över hela världen, och gör dem tillgängliga i stor skala. Detta involverade nanomaterial som är fysikalisk-kemiskt kompatibla med komponenterna i konstverk, och är antingen inte giftiga eller har en signifikant reducerad toxicitetsnivå jämfört med traditionella restaureringsmaterial som lösningsmedel.

Vad är så innovativt med de lösningar du föreslår?

De avancerade nanomaterialen vi har arbetat med möjliggör en mer exakt kontroll av restaureringsingreppet, till exempel kan kontrollerad rengöring utföras med mikroemulsioner och kemiska hydrogeler istället för traditionella rengöringsmetoder. De tillvägagångssätt vi föreslår är mer tillförlitliga än traditionella, och i vissa fall möjliggöra en gradvis och långsammare (säkrare) restaureringsprocess.

Övergripande, de nya metoderna garanterar också stabiliteten hos de behandlade artefakterna på lång sikt, i motsats till "snabba" traditionella ingrepp som kan ha vissa nackdelar, göra senare ingripanden nödvändiga.

Hur förklarar du bristen på framsteg inom konserveringstekniker?

För att ge ett exempel, låt oss överväga en väggmålning eller ett staffli målning:ur fysikalisk-kemisk synvinkel, målningen är vanligtvis en skiktad struktur, ytskikten är vanligtvis den målade delen. Dessutom, materialen är vanligtvis porösa eller uppvisar en komplex sammansättning – de kan klassificeras som kompositmaterial, vilket innebär att du behöver materialvetenskap och kolloid- och ytvetenskap för att förstå och så småningom rädda dessa material från eventuella nedbrytningsprocesser.

Att på ett korrekt sätt ta itu med bevarandefrågor kräver därför en överföring av kunskap från dessa områden till yrkesverksamma från de humanistiska och konstnärliga områdena. Sådan kunskapsöverföring är inte okomplicerad. Det kräver mycket engagemang och strikta samarbetsmekanismer mellan många olika tvärvetenskapliga grupper och institutioner.

Innan NANOFORART, sådana interaktioner existerade men nästan uteslutande för att utveckla avancerade diagnostiska tekniker för karakterisering av konstverk och deras nedbrytningsprocesser. Även om det är viktigt, dessa diagnostiska tekniker kan inte betraktas som en exklusiv metod för att fullgöra denna uppgift. Vi skulle kunna jämföra bevarandet av kulturarvet med medicin, där konstverken spelar patientens roll:diagnostiska tekniker är grundläggande för att förstå sjukdomen (nedbrytningsprocesser), men måste då kompletteras med utveckling av läkemedel (avancerat restaureringsmaterial) för att bota patienten (återställa konstverket).

Dessa är huvudorsakerna som hittills har bromsat framstegen inom bevarandetekniker.

Vilka var de största svårigheterna du stötte på vid utvecklingen av dessa nya material?

Faktiskt, om man har rätt kunskap, det finns inga stora svårigheter i utvecklingen av nya material. Den största svårigheten ligger i att optimering av de utvecklade materialen är tidskrävande och kräver mycket ingående kunskap om tvärvetenskapliga områden. Antalet nedbrytningsprocesser som påverkar ett stort antal konstverk kräver utveckling av nya metoder och material, vars formulering innebär betydande utmaningar när det gäller mänskliga resurser.

Vad förväntar du dig när det gäller prestanda jämfört med befintlig teknik?

De nya materialen vi utvecklat skiljer sig markant från traditionella metoder. De är skräddarsydda för bevarandeuppgiften och drar fördel av koncept och lösningar som tillhandahålls av avancerade material och kolloidvetenskaper, och mer allmänt nanovetenskap.

Dessa material kan lösa nedbrytningsproblem samtidigt som de respekterar de fysikaliska kemiska egenskaperna hos de ursprungliga artefakterna, vilket är nyckeln till den långsiktiga stabiliteten hos de behandlade konstverken och deras tillgänglighet för kommande generationer.

Det finns gott om exempel som visar hur traditionella material kan vara skadliga för konstverk, till exempel väggmålningar behandlade med akryl och vinylpolymerer som allvarligt skadar målningen och i många fall har lett till att målade ytor tappats.

Vilka är de mest lovande materialen du utvecklat?

Projektet har lyckats med att producera och effektivt testa flera nya material för bevarande av konstverk, fyra av dem lovar mycket.

Den första är spridningen av kalciumhydroxidnanopartiklar i kortkedjiga alkoholer för konsolidering av väggmålningar, plåster och sten. Dessa förstärker artefakterna utan att ändra deras fysikalisk-kemiska egenskaper.

Den andra är spridningen av alkaliska nanopartiklar i antingen kortkedjiga alkoholer eller vatten för pH-kontroll av rörliga konstverk som papper, pergament och läder. Dessa material är extremt användbara för att begränsa den sura och oxidativa nedbrytningen av manuskript och arkiv/historiska dokument.

Vi tog också fram nanostrukturerade rengöringsvätskor som olja-i-vatten mikroemulsioner för att ta bort smuts och oönskade beläggningar på konstverk. En av de främsta fördelarna med att använda dessa vätskor är att de uppvisar en deprimerad ekotoxikologisk påverkan med avseende på traditionella lösningsmedelsblandningar, samtidigt som den ger hög rengöringseffektivitet.

Till sist, vi utvecklade behållare som kemiska geler för leverans och kontrollerad frisättning av rengöringsvätskorna på vattenkänsliga ytor som papper, pergament och läder. Dessa geler kan appliceras utan att lämna rester på ytan av artefakter, i motsats till traditionella "geliknande" förtjockningsmedel.

När förväntar du dig att denna teknik kommer ut på marknaden?

Dispersioner av nanopartiklar av kalciumhydroxid för konsolidering av väggmålningar, plåster och sten är redan tillgängliga för konservatorer över hela världen under varumärket Nanorestore.

Nanopartiklar för pH-kontroll av rörliga konstverk (t.ex. papper, trä, canvas) har märkts under varumärket Nanorestore Paper®; geler och mikroemulsioner för rengöring av vägg- och stafflimålningar har märkts som Nanorestore Gel® och Nanorestore Cleaning®. Denna teknik kommer snart att finnas tillgänglig.

Vad är nästa steg för projektet, och har du några uppföljningsplaner efter slutet?

Vi står fortfarande inför en lucka i bevarandestrategier och material för moderna och samtida konstverk som akrylmålningar, plastskulpturer och sammansatta verk som inkluderar metall, textilier, polymerer, etc. Till exempel, post-1940 konstnärer använde och experimenterade med material som är radikalt annorlunda än de som används i klassisk konst, sålunda kan de inte bevaras med de för närvarande tillgängliga metoderna. Dessa artefakter uppvisar ofta extremt snabba nedbrytningsprocesser, och det finns en risk att en del av detta arv går förlorat inom de närmaste 100 åren om inte effektiva lösningar hittas.

Detta är anledningen till att vi föreslår ett nytt projekt inom Horizon 2020-utlysningen som heter NANORESTART (Nanomaterials for the REstorartion of the works of modern ART, att lyfta fram nystarten med avseende på klassisk konstkonservering) som syftar till att konservera moderna/samtida konstverk. För att möta denna utmaning, vi har skapat ett unikt partnerskap som grupperar forskningsinstitutioner och materialvetenskapsexperter tillsammans med högprofilerade museer, bevarande centra och erfarna yrkesverksamma inom modern bevarande av konst. Ledande industripartners har också varit inblandade för att tillhandahålla skalbarheten för de restaureringsmaterial som vi kommer att utveckla, och överföring av teknik för att möta marknadens behov.