La nanotecnología protege los restos de madera

Un nuevo proceso protege del deterioro los objetos culturales de madera. Los arqueólogos hablan de un punto de inflexión en la tecnología de la conservación.

Toma de muestras para determinar la acidez Es el año 40 a.C.. En la bruma matinal de un brumoso día de octubre, una barca romana de fondo plano remonta el Ródano. El destino: Lugdunum. Diez años atrás, el César Juliano había conquistado la Galia libre y estaba a punto de convertirse en un gran actor en Roma. Tres años antes, los romanos habían fundado Lugdunum, un lugar estratégicamente hábil y pintoresco en la confluencia de los ríos Rodano y Arar *).

*) Lugdunum = Lyon, Rhodanus = Ródano, Arar = Saona, Mutina = Módena, Ilva = Elba

Los antiguos objetos de madera se sumergen en un tanque de agua, que posteriormente se inocula con nanopartículasLosremeros están de buen humor. Ha soplado una ligera brisa del suroeste que hace ondear las velas. Aunque trabajan contra corriente, los hombres apenas tienen que esforzarse con los remos. Y Lugdunum es una ciudad prometedora. La comida es excelente, hay mucho vino y, por Júpiter, las chicas son guapas, limpias y baratas. Así que nada puede salir mal.Por desgracia, la tripulación no ha contado con los traicioneros rápidos y corrientes del Rodano. Se vuelven imprudentes. En un momento de descuido, una fuerte corriente se apodera de la barcaza y la estrella contra una roca. Su diseño ligero y poco profundo se convierte en su perdición. La pesada carga -bloques de mármol de Carrara, aceite de oliva de Mutina y herrajes de la isla de Ilva*)- arrastra la barcaza hacia las profundidades, donde se hunde en la arena. Allí se hunde en la arena. Algunos de los hombres consiguen salvarse, los demás se ahogan.

Avanzamos rápidamente hasta el siglo XVII, después del cambio de siglo. La Guerra de los Treinta Años hace estragos en Europa Central. El rey sueco Gustavo II Adolfo se siente llamado a ayudar al protestantismo a conseguir la victoria. Quiere enfrentarse a los católicos por tierra y por mar. En 1625, el rey da la orden de construir el mayor y más magnífico buque de guerra que el mundo haya visto jamás. Debía bloquear la desembocadura del Vístula y complicarle la vida al rey católico Segismundo de Polonia (que, en un giro de la historia, era hermano de Gustavo II Adolfo).

Una prueba de estabilidad salió mal

El nuevo buque de guerra iba a llamarse "Vasa", en honor a la gloriosa familia real sueca. Los leñadores se pusieron en marcha y talaron 1.000 robles elegidos a mano en la provincia de Södermanslanden. Los hombres llevaban plantillas para identificar los árboles adecuados. Los trabajos propiamente dichos no comenzaron hasta 1626. Un maestro constructor holandés llamado Hybertsson fue el encargado. Presentó al rey un diseño para un galeón de fondo plano con cañones pesados en la cubierta inferior y ligeros en la superior. Gustavo II Adolfo aceptó la propuesta.

Vista lateral del "Vasa

Proceso de secadoCuandolos trabajos de construcción ya estaban muy avanzados, la familia real sueca recibió noticias alarmantes: el rey danés estaba construyendo un barco aún mayor. Esto no podía permitirse. El rey dio órdenes de ampliar el "Vasa". Ahora sólo podía hacerse "hacia arriba". Por tanto, se elevó la cubierta superior del cañón. Los cañones ligeros desaparecieron y fueron sustituidos por cañones pesados. Hybertsson expresó sus preocupaciones, pero ya no pudo sacarlas adelante, pues murió en 1627, por lo que el "Vasa" fue botado prematuramente y sometido a una prueba de estabilidad: 30 marineros se alinearon a babor y corrieron a estribor al mismo tiempo. El barco empezó a balancearse peligrosamente. La prueba fue abortada, pero la construcción continuó de acuerdo con las especificaciones del rey y el 10 de agosto de 1628 se levaron las anclas para el viaje inaugural. Fue uno de los viajes inaugurales más cortos de todos los tiempos. Tras recorrer sólo 1.300 metros con tiempo tranquilo y vientos moderados, el "Vasa" zozobró y se hundió en aguas del mar Báltico. Más de 30 personas perdieron la vida. Posteriormente se celebró un juicio, pero nadie fue declarado culpable. Hoy sabemos que el barco estaba simplemente sobrecargado. Inmediatamente se hicieron esfuerzos para levantar de nuevo el prestigioso barco, pero todos fracasaron.

Poco a poco, el "Vasa" cayó en el olvido. No fue hasta después de la Segunda Guerra Mundial, en la década de 1950, cuando se recordó la existencia del barco y se inició su búsqueda en 1951. Finalmente se encontró en 1956. Sin embargo, tuvieron que pasar otros cinco años antes de que fuera finalmente izado en 1961: una obra maestra de la construcción naval y el submarinismo.

"Los artefactos de madera, como los encontrados en antiguos naufragios, son muy importantes para la arqueología", afirma el doctor Michel Sorent. Trabaja en la Universidad de Lyon y añade: "Al mismo tiempo, sin embargo, son extremadamente raros. En la inmensa mayoría de los casos, la madera se pudre en el agua al cabo de pocos años".

La popa muestra las enormes dimensiones del "Vasa" en comparación con los visitantesAsí quetodo lo que queda de la embarcación fluvial romana descrita al principio es la carga, aparte de una huella apenas visible en la arena. La madera del casco, las cuerdas de cáñamo y la vela de lino se habían podrido. Los científicos sólo pudieron reconocer que la carga había sido transportada en barco -y no desde la orilla al río- por la posición de la carga y su disposición en el lecho del Ródano.

El descubrimiento del "Vasa", que llevaba más de 300 años atascado en el fango del mar Báltico, fue un auténtico golpe de suerte en comparación con la barcaza romana.

Pero el pecio seguirá siendo una obra eterna. Sorent: "Desde el momento en que un artefacto de madera sale del agua y vuelve al aire, comienza la fase crítica. El contacto con el oxígeno desencadena numerosos procesos de descomposición".

La ubicación de la barca fluvial romana, cerca de la orilla en la arena y el limo, sugiere que ha permanecido allí por encima del nivel del agua de vez en cuando durante los últimos 2000 años, en veranos con escasas precipitaciones. A ello se sumó una intensa radiación ultravioleta que acabó con la madera.

Sin embargo, debido a su peso, el "Vasa" se hundió rápidamente en el fango del mar Báltico, lo que preservó la madera. El bajísimo contenido en sal del Mar Báltico también impidió que se asentara el gusano de los barcos, que literalmente devora la madera.

Tres influencias ponen en peligro la madera

Los dos ejemplos muestran el contraste: el agua clara, rica en oxígeno y minerales acelera los procesos de descomposición, mientras que el agua oscura, pobre en oxígeno, ayuda a conservar la madera.

De hecho, hay tres influencias principales que ponen en peligro los antiguos pecios de madera: las fuerzas mecánicas, como la fuerza de las olas en la zona de oleaje, rompen en pedazos incluso las piezas de hierro en poco tiempo. Los factores biológicos son, por ejemplo, los animales que se alimentan de la madera o la colonizan y la destruyen mediante productos metabólicos. Las bacterias y los hongos también tienen el mismo efecto. Por último, son los procesos químicos, como la formación de ácidos, los que destruyen la estructura de la madera y provocan su putrefacción.

Una vez más, el "Vasa" sirve de ejemplo -y objeto de prueba- para la ciencia. Tras el levantamiento del pecio en 1961, fue trasladado en diez breves etapas a una nave de metal ligero. La vieja dama tuvo incluso que recorrer parte de la distancia a su propio vapor, lo que hizo brillantemente. En cuanto la nave llegó a su destino final, fue rociada con polietilenglicol (PEG). La sustancia procedía de mangueras colocadas provisionalmente. El trasfondo del tratamiento es el siguiente: el agua contenida originalmente en las celdas de madera se escurre y/o evapora. La madera se agrieta y se contrae. Por tanto, hay que sustituir el agua, preferiblemente con un líquido que tenga propiedades conservantes. El PEG es ideal para ello y además forma una película protectora en la superficie. Los científicos pensaban que con el "Vasa" iban sobre seguro. Sin embargo, más de 30 años después de su rescate, los responsables del museo se llevaron una desagradable sorpresa. Hoy sabemos que el tratamiento con PEG no puede evitar la formación de ácidos y que la madera puede seguir conteniendo sustancias químicas corrosivas incluso años después.

Tal y como vemos el "Vasa" hoy, tiene un acabado superficial entre marrón mate y marrón brillante, igual que los muebles de roble que conocemos de casa. Sin embargo, durante la inspección del barco se descubrieron restos microscópicos de minerales que sugerían que el "Vasa" podría haber estado pintado con colores brillantes, y así fue. Sin embargo, la investigación sobre los colores llevó al aleccionador descubrimiento de que el pecio estaba prácticamente en proceso de autodestrucción. La madera era un 40% más blanda que la madera de roble comparable. Además, estaba muy sobreacidificada. La razón es el azufre de la madera, que poco a poco forma ácido sulfúrico, que a su vez descompone la madera. La prensa sueca escribió horrorizada sobre la "segunda muerte del "Vasa"".

La sección transversal del "Vasa" da una idea de su pesadez superior

"Todo está medio mal", dice Sorent. Los colegas tomaron medidas inmediatas; se sustituyeron muchas piezas de hierro del pecio por otras de acero inoxidable, se optimizaron los ajustes del aire acondicionado de la sala y, sobre todo, ahora se trata a la vieja con regularidad con sustancias neutralizantes.

Inofensivo para las personas y los animales

Conservación del pecio en 1975 con polietilenglicolA pesar detodo, la ciencia de la antigüedad estaba trabajando en una nueva tecnología para conservar de forma fiable artefactos de madera antiguos como los pecios. Y la nanotecnología moderna ofrecía las mejores posibilidades. Desde hace algún tiempo, los productos a base de nanopartículas son muy importantes para la investigación del patrimonio cultural.

Las soluciones tradicionales son muy caras y potencialmente dañinas para las personas y el medio ambiente. Muchas contienen alcohol como disolvente -una sustancia muy volátil e inflamable-, por lo que suponen un enorme riesgo y un elevado coste cuando se utilizan en grandes superficies (por ejemplo, pecios de barcos, que requieren sumergir enormes tanques durante el tratamiento).

Una solución innovadora descubierta por investigadores de la Universidad de L'Aquila, dirigidos por el profesor G. Taglieri, ha conseguido producir y utilizar nanopartículas directamente en el agua, un proceso rentable y seguro. Este método apasionante, sostenible, escalable, respetuoso con el medio ambiente y rentable puede revolucionar los métodos tradicionales de conservación.

En pocas palabras, lo único que ocurre es que las nanopartículas de hidróxido de calcio y magnesio se introducen directamente en un depósito lleno de agua que contiene el artefacto que se quiere conservar. Esto confirmó que las partículas penetran en la madera sin obstáculos y la desacidifican con éxito. A continuación se utilizaron varios métodos, tanto preventivos como conservadores: Entre ellos, microscopía de fuerza atómica, microscopía electrónica y sondeo con rayos X. Se analizó la estructura de las nanopartículas y se detectó la degradación de los contaminantes en las muestras de madera.

Los neutrones son una herramienta importante en la investigación del patrimonio cultural, ya que no son destructivos y pueden penetrar profundamente en materiales sólidos o líquidos para visualizar lo que ocurre a nivel atómico o molecular. Se trata de un apasionante campo de aplicación en el que la nanotecnología está ayudando a la humanidad a comprender y preservar su patrimonio cultural.