Nanopartículas de hidróxido de calcio dopadas con puntos cuánticos de óxido de zinc (pequeñas esferas blancas). Al tratar las muestras de piedra caliza con este material, la radiación ultravioleta puede detectar la penetración del tratamiento (amarillento) en la piedra. A la derecha, el Ayuntamiento de Sevilla. Crédito:José María Martín / Javier Becerra
La fluorescencia emitida por los puntos cuánticos de óxido de zinc se puede utilizar para determinar la profundidad de penetración de determinadas sustancias utilizadas en la restauración de edificios históricos. Investigadores de la Universidad Pablo de Olavide (España) lo han probado con muestras recogidas de canteras históricas de Cádiz, donde se utilizó la piedra para construir el ayuntamiento y la catedral de Sevilla.
Uno de los principales problemas en la conservación de los edificios históricos es la pérdida de cohesión de sus materiales de construcción. Los restauradores utilizan sustancias consolidantes para hacerlas más resistentes, como cal (hidróxido de calcio), que se ha utilizado durante mucho tiempo debido a su gran durabilidad y alta compatibilidad con el sustrato de piedra de carbonato.
Ahora, investigadores de la Universidad Pablo de Olavide, en Sevilla, han desarrollado y patentado nanopartículas de hidróxido de calcio dopadas con puntos cuánticos que son más eficaces como consolidantes y permiten distinguir el material restaurado del original, ya que se recomienda para la conservación y restauración del patrimonio histórico. Los detalles se publican en el Materiales de construcción y edificación diario.
"Los diminutos puntos cuánticos, que son inferiores a 10 nanómetros, están hechos de óxido de zinc y son semiconductores, lo que les confiere propiedades muy interesantes (diferentes a las de las partículas más grandes debido a la mecánica cuántica), como la fluorescencia, cual es el que usamos, "explica Javier Becerra, uno de los autores.
"Gracias a la fluorescencia de estos puntos cuánticos, podemos evaluar la idoneidad del tratamiento para un monumento, ", agrega." Sólo necesitamos iluminar con luz ultravioleta una sección transversal del material tratado para determinar qué tan lejos ha penetrado la materia en consolidación ".
Además, el producto, que los autores han denominado Nanorepair UV, actúa como consolidante debido a la presencia de las nanopartículas de cal. La consolidación es un procedimiento que aumenta el grado de cohesión de un material, reforzando y endureciendo las piezas que han sufrido algún deterioro, que es frecuente en edificios históricos.
Los investigadores han aplicado con éxito su técnica a muestras recogidas en las históricas canteras de El Puerto de Santa María y Espera (Cádiz), desde donde la piedra solía construir monumentos tan emblemáticos como la Catedral de Sevilla, Patrimonio de la Humanidad desde 1987, o el ayuntamiento del pueblo, fue extraído.
"En el laboratorio, obtenemos así una aproximación de cómo se comportará el tratamiento cuando se aplique realmente a los monumentos, "dice Becerra, que junto con el resto del equipo, Actualmente también está probando morteros de los sitios arqueológicos de Itálica y Medina Azahara.