El estado de conservación de los pergaminos se suele evaluar mediante técnicas de investigación invasivas y, en ocasiones, destructivas. Científicos de la Université Paris-Saclay, el CNRS, École Polytechnique, y el Ministerio de Cultura francés han desarrollado una técnica avanzada de imágenes ópticas no destructiva y no invasiva para evaluar cuantitativamente el estado de degradación de los pergaminos. El enfoque se validó utilizando muestras envejecidas artificialmente y luego se aplicó a manuscritos de pergamino del siglo XIII de la reconocida colección de la Biblioteca de Chartres. Su trabajo fue publicado en la revista Avances de la ciencia el 16 de julio 2021.

En la Edad Media, el pergamino era el principal soporte de escritura antes de la llegada del papel. El pergamino está hecho de piel de animal que se trata, raspado y secado bajo tensión. Después del proceso de fabricación, el principal componente restante es el colágeno, una proteína fibrilar. Los pergaminos son increíblemente sensibles al calor y al agua y la combinación de los dos puede provocar una alteración en la estructura multiescala del colágeno fibrilar. La última etapa de la degradación del colágeno es la pérdida total de la organización fibrilar, es decir, la formación de gelatina, lo que puede hacer que el pergamino se vuelva transparente y rígido. El principal desafío para los conservacionistas y científicos de la conservación en la actualidad es identificar el estado de conservación del pergamino para seleccionar el tratamiento de restauración óptimo y las condiciones de conservación. En la actualidad, la evaluación de la degradación del pergamino generalmente implica un muestreo con técnicas de investigación destructivas.

La microscopía óptica no lineal (NLO) es una técnica de obtención de imágenes en 3D que proporciona imágenes con resolución de escala micrométrica. Combinando señales de segunda generación armónica (SHG), que son sensibles al colágeno fibrilar, con un análisis de la polarización del estado de la luz, es posible medir el grado de alineación en el colágeno fibrilar, que está estrechamente relacionado con el estado de degradación. Este enfoque se probó en un conjunto de pergaminos contemporáneos, que fueron alterados artificialmente por exposición al calor durante períodos cada vez mayores y luego validados comparándolos con una técnica de referencia para evaluar el estado de conservación. Posteriormente, se utilizó microscopía óptica no lineal para analizar manuscritos históricos en pergamino del siglo XIII pertenecientes a la reconocida colección de la Biblioteca de Chartres. Algunos de estos manuscritos fueron destruidos o dañados en diversos grados cuando la ciudad fue fuertemente bombardeada en 1944 durante la Liberación. Los pergaminos se expusieron al fuego (y posteriormente al calor) y al agua, que fue utilizada por los bomberos para apagar el fuego. En 2009, algunos de los documentos dañados fueron restaurados mediante humidificación para aplanar los pergaminos. Usando microscopía óptica no lineal, los investigadores pudieron mapear el estado de conservación de varios manuscritos en pergamino y confirmar la ausencia de impacto del proceso de restauración.

Estos resultados crean nuevas posibilidades para el análisis de artefactos del patrimonio cultural a base de colágeno, como pergaminos, cuero, o especímenes de historia natural secados o conservados en fluidos. Más generalmente, esta técnica de microscopía óptica no lineal, que todavía permanece relativamente desconocido en las ciencias del patrimonio, ofrece nuevas posibilidades de uso en una amplia gama de campos.