La física aporta una técnica óptica que permite estudiar materiales y tiene aplicaciones en diversos campos, uno de los cuales es el análisis de obras de arte y piezas arqueológicas. Se trata de la Espectroscopía Raman, que en la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), dependiente de la Jefatura de Gabinete, se lleva a cabo en el Laboratorio de Espectroscopía Vibracional. Esta instalación está ubicada en el Centro Atómico Constituyentes y funciona bajo la órbita de la Gerencia de Área Investigación, Desarrollo e Innovación. Allí se analizaron desde muestras del mural “Ejercicio Plástico” de Siqueiros hasta las de una momia egipcia perteneciente al Museo de La Plata. La técnica permite determinar los componentes químicos presentes en las muestras, una información muy valiosa para las tareas de restauración y preservación.

La Espectroscopía Raman se utiliza para estudiar materiales sin generar daños. Se toma una muestra de pocos milímetros, que es colocada en un microscopio e iluminada con un láser. La luz dispersada es analizada con un espectrómetro.

“Cuando se ilumina una muestra con un haz de luz visible, la mayor parte de la luz dispersada tiene la misma longitud de la luz que la ilumina. Pero una parte muy pequeña tiene una mayor o menor longitud de onda que la luz incidente. Ese corrimiento corresponde a haber excitado su estado vibracional. A ese fenómeno se lo conoce como ‘efecto Raman’, el nombre del físico indio que lo descubrió”, detalla la doctora en Física Emilia Halac, responsable del laboratorio y miembro del Departamento Física de la Materia Condensada de la Gerencia Investigación y Aplicaciones.

El efecto Raman consiste en el cambio en la longitud de onda de la luz que se produce cuando un haz de luz es dispersado por moléculas. Los átomos que componen las moléculas pueden moverse y los vínculos entre ellos no son rígidos. Los átomos, y por lo tanto las moléculas, vibran. El cambio de longitud de onda observado en la dispersión Raman está relacionado con la energía vibracional.

“La técnica Raman nos permite obtener información sobre compuestos químicos, porque cada compuesto tiene diferentes modos vibracionales, que son como su ADN –explica Halac-. Por medio de esta técnica podemos conocer cuántos elementos tiene y cómo están organizados”.

En el Centro Atómico Constituyentes se aplica esta técnica con un espectrómetro Raman LabRam HR de la marca Horiba con enfoque microscópico. El equipo del laboratorio está conformado por las doctoras Halac, María Elba Reinoso y Paula Giudici, y el licenciado Emiliano Javier Di Liscia. Los cuatro trabajan de manera interdisciplinaria con colegas de diferentes áreas, entre ellos físicos, químicos, ingenieros, arqueólogos, historiadores y restauradores.

Entre otras líneas de trabajo, se analizan diamantes dopados con boro que pueden ser utilizados como electrodos para el tratamiento de aguas residuales y para el desarrollo de detectores de neutrones. También recubrimientos súper duros, que se usan para prótesis e implantes y en herramientas de corte industriales, y nanopartículas de óxidos de hierro funcionalizadas que se utilizan en la remediación de aguas.

Por tratarse de una técnica no destructiva, la Espectroscopía Raman es muy valiosa para analizar muestras de obras de arte en proceso de restauración y autenticación. También en piezas arqueológicas, analizando pigmentos y bases cerámicas para determinar su procedencia y antigüedad, así como con qué tecnología fueron fabricadas. Desde la CNEA, el Laboratorio de Espectroscopía Vibracional viene desarrollando este tipo de trabajos en colaboración con el Centro TAREA, Escuela de Arte y Patrimonio, de la Universidad Nacional de San Martín (UNSAM), así como con el Instituto de las Culturas (Universidad de Buenos Aires - CONICET), entre otros.

“Aunque nosotros no damos certificados de autenticidad, por el tipo de pigmentos o de técnica utilizados en la obra podemos inferir si no es auténtica –dice Halac-. Además, conocer cuáles son los pigmentos originales es de gran ayuda para los restauradores e historiadores”.

En el caso de las pinturas, primero se estudia cuidadosamente la superficie para evitar tomar la muestra de áreas no originales o que ya fueron restauradas. Después se saca un fragmento de alrededor de un milímetro cuadrado, que es incluido en resina.

Por ejemplo, con la técnica Raman se estudió el cuadro “Proas Iluminadas” de Benito Quinquela Martín, mientras se encontraba en proceso de restauración. El análisis de muestras de corte transversal reveló que el artista empleó los pigmentos azul ultramar, negro de carbón y compuestos a base de azufre-cadmio para las tonalidades de amarillo, naranja y rojo. También utilizó, entre otros, blanco de zinc y amarillo masicote, un pigmento hecho de monóxido de plomo. En cuanto a la técnica, el estudio mostró que Quinquela preparó el sustrato de la pintura con blanco de plomo y calcita (carbonato de calcio) y que mezcló los colores en la superficie del propio lienzo.

El laboratorio también trabajó para caracterizar el envoltorio funerario de una momia del período ptolemaico (323 a.C. a 30 a.C) de Egipto, perteneciente a la colección del Museo de La Plata. En este caso, se trató de una colaboración con investigadores de la Universidad Pedagógica Nacional (UNIPE) y la Universidad de Buenos Aires. El análisis con la técnica Raman identificó pigmentos hechos con compuestos altamente tóxicos: en la parte roja se encontró cinabrio, integrado por un 85% de mercurio y un 15% de azufre, y en los ocres, sulfuro de arsénico.

Otro proyecto, realizado junto al Centro TAREA de la UNSAM, consistió en analizar una pintura del siglo XVIII parcialmente quemada y fragmentada, que fue hallada debajo de un retablo de la Iglesia de San Ignacio. Inaugurada en 1722, se trata de la iglesia más antigua de Buenos Aires. En el retablo de San Luis Gonzaga había un lienzo con la imagen del santo, que se consideraba perdido. En 2011, se encontraron ocho pedazos de tela muy deteriorados. Algunas micromuestras de esas telas fueron analizadas mediante espectroscopía Raman. También se estudiaron muestras de dos fragmentos en poder del Museo Isaac Fernández Blanco que se presumía que formaban parte de la pintura. La identificación de los pigmentos (crocoíta, bermellón, blanco de plomo, amarillo de plomo, hematita, carbón y barita, entre otros) confirmó que todos los fragmentos pertenecen a la misma obra.

También se analizaron muestras del mural “Ejercicio Plástico”, que el artista mexicano David Alfaro Siqueiros pintó en 1933 en el sótano de la casa de Natalio Botana junto al “Equipo Poligráfico” conformado por Juan Carlos Castagnino, Antonio Berni, Lino Spilimbergo y Enrique Lázaro. La espectrometría Raman sirvió para distinguir los pigmentos negro marfil, carbón, azul ultramar y verde cromo o zinnober, entre otros. La obra, que fue restaurada por expertos mexicanos y profesionales del taller Tarea de la UNSAM y de la Universidad Tecnológica Nacional, se exhibe en el Museo del Bicentenario.