¿Cómo podemos proteger y preservar el patrimonio cultural? Investigadores de 16 Institutos Fraunhofer están colaborando en el proyecto de patrimonio cultural de la junta ejecutiva para desarrollar las tecnologías necesarias para esta empresa.

Si es visible en templos históricos, estatuas antiguas, o cuadros de grandes maestros, debe preservarse el patrimonio cultural. Pero el mantenimiento de los tesoros artísticos históricos no es responsabilidad exclusiva de los restauradores:esta tarea requiere investigación y las soluciones de alta tecnología que puede proporcionar. Un vistazo al interior de algunos de los laboratorios de Fraunhofer revela que numerosos investigadores están trabajando en este tipo de soluciones.

Un total de 16 Institutos Fraunhofer están colaborando en el proyecto de investigación del patrimonio cultural, junto con sus socios, las Colecciones de Arte del Estado de Dresde y la Biblioteca Estatal y Universitaria de Dresde de Sajonia (SLUB). La junta ejecutiva de Fraunhofer está apoyando el proyecto con una financiación de 1,5 millones de euros. "Eso lo convierte en uno de los mayores proyectos de investigación alemanes en el campo del patrimonio cultural, "dice la Dra. Johanna Leissner, la coordinadora del proyecto de la junta ejecutiva con sede en Bruselas y portavoz de Research Alliance Cultural Heritage. Los resultados del proyecto se presentaron en septiembre pasado en el evento de clausura en Dresde, como una contribución de Fraunhofer-Gesellschaft al Año Europeo del Patrimonio Cultural.

Digitalización 3D en cinta transportadora

Una forma de guardar nuestro patrimonio cultural para la posteridad es digitalizar obras de arte en 3-D, para que puedan utilizarse en cualquier momento, incluso en paralelo:mientras los equipos de investigación examinan un templo digitalizado en línea, Los visitantes del museo de todo el mundo pueden simultáneamente dar un paseo virtual por el edificio antiguo.

Hasta ahora, esta digitalización en 3-D fue una empresa que llevó mucho tiempo. "Ahora, por primera vez, nuestra función de escaneo automatizado CultLab3D hace posible transferir colecciones enteras de museos al mundo digital, "explica Pedro Santos, jefe de departamento en el Instituto Fraunhofer de Investigación en Gráficos por Computadora IGD en Darmstadt. Simplemente escanee el código QR de un objeto y coloque la pieza en una bandeja; el resto ocurre automáticamente. El resultado es una réplica digital tridimensional, y se produce a una velocidad bastante alta:se puede digitalizar un nuevo artefacto cada cinco minutos. Nueve cámaras fotografían el objeto desde múltiples lados.

Un software especial procesa estas imágenes para generar la réplica digital tridimensional. Este método también funciona con estatuas grandes, aunque luego debe realizarse manualmente en lugar de automáticamente. Así es como los investigadores de Fraunhofer IGD digitalizaron el Altar de Pérgamo, utilizando un escáner láser ligero. Ahora los equipos de investigación van un paso más allá:"En el futuro, no solo representaremos la geometría, textura y propiedades del material óptico - en resumen, el exterior de un objeto, pero también incluirá su interior, "dice Constanze Fuhrmann, científico y coordinador del subproyecto "Esculturas:daño novedoso y análisis de materiales en 3-D" en Fraunhofer IGD. "Los datos sobre el interior y el exterior de un objeto, obtenido utilizando diversas tecnologías, se combinarán uniformemente para formar un modelo 3-D que luego se visualizará en 3-D en el espacio frente al monitor ". Esta combinación inicial de métodos digitales de Fraunhofer permite análisis de materiales y daños completamente nuevos en 3-D (ver recuadro "Análisis digital 3-D de material y daños").

La digitalización tridimensional se une al ultrasonido

Por ejemplo, los expertos ampliaron el enfoque CultLab3D para incluir un análisis de ultrasonido. "En otras palabras, en la representación digital, los restauradores pueden hacer zoom en el interior del objeto, permitiéndoles ver inmediatamente si hay inestabilidades ocultas, corrosión o agujeros, "dice Peter-Karl Weber, gerente de grupo en el Instituto Fraunhofer de Ingeniería Biomédica IBMT. Y lo que es más, estos análisis ahora se pueden completar en solo unos segundos.

Esto es posible gracias a un cinturón elástico sujeto al objeto. "Se adjunta un transductor ultrasónico a cada correa. Un sistema electrónico especial permite que estos transductores cambien entre el transmisor y el receptor. Ahora, en lugar de tener que reposicionar constantemente el transductor ultrasónico, basta con colocar el cinturón en la obra de arte. Gracias a los códigos QR en los transductores, una cámara puede identificar la posición en la que se registró la tomografía de ultrasonido, y el software inserta las imágenes de ultrasonido en el escaneo digital.

Para exámenes de ultrasonido, Los médicos aplican un gel en la piel de los pacientes para transmitir las ondas ultrasónicas al cuerpo. pero este gel dañaría las obras de arte. Por lo tanto, los investigadores del Instituto Fraunhofer de Investigación de Polímeros Aplicados IAP están desarrollando un material que permite las pruebas ultrasónicas acopladas en seco. Este material tiene las mismas propiedades que el gel y se puede eliminar sin dejar ningún residuo.

Oro esmaltado en la Bóveda Verde

La Bóveda Verde del Castillo de Dresde es uno de los museos más famosos de Sajonia. También alberga los tesoros de oro esmaltados con filigrana del joyero de la corte Dinglinger que representan la corte del Gran Mogul de la India.

Por décadas, las piezas fueron expuestas en vitrinas que, sin que el museo lo sepa, estaban liberando muchas sustancias nocivas. Como resultado, el intrincado enamoramiento comenzó a desprenderse gradualmente. Los fragmentos fueron recolectados meticulosamente, pero, ¿cómo podrían volver a unirlos los restauradores? Cualquier material de conservación adecuado debe cumplir unos requisitos extremadamente estrictos:debe ser transparente, altamente duradero y tiene propiedades similares al vidrio, y también debe unir firmemente el esmalte y el metal.

"Desarrollamos un material adecuado para esto en el Instituto Fraunhofer para la Investigación de Silicatos ISC en Würzburg hace veinte años:esmalte ORMOCER, "explica el Dr. Gerhard Schottner, quien dirige el departamento de investigación del vidrio allí. Además de su idoneidad para la conservación duradera de tesoros esmaltados, también puede unir permanentemente marfil y cristal de roca, como se descubrió en el laboratorio de restauración de las Colecciones de Arte del Estado de Dresde. Desafortunadamente, A través de los años, las materias primas suministradas por fuentes de la industria dejaron de estar disponibles en la calidad requerida, e incluso las más mínimas impurezas pueden dar lugar a diferencias en la síntesis de estos compuestos orgánicos de silicio. ¿Y ahora qué? "Necesitamos el mejor material para preservar el patrimonio cultural, pero las cantidades requeridas son bastante pequeñas, "explica Schottner. Esto hace que el desarrollo de materiales y las ventas no sean rentables para las empresas orientadas a los negocios. El proyecto de la junta ejecutiva y la financiación de la Fundación Federal Alemana para el Medio Ambiente ofrecieron una salida a este dilema. El equipo de ISC analizó las materias primas y los pasos individuales en su producción hasta el último detalle de las reacciones químicas, incluidos los niveles de humedad y temperatura, y examinó el impacto de los diversos disolventes en el producto final. Ahora el proceso está casi completo:el material está en la fase de prueba final, y el restaurador encargado, Rainer Richter de las Colecciones de Arte del Estado de Dresde, está extremadamente satisfecho.