Zonder boeken en kunstwerken zouden we weinig van de geschiedenis weten. Maar naarmate de tijd verstrijkt, het bewaren van dit bewijs uit het verleden wordt steeds meer een strijd. Kan dit allemaal veranderen dankzij het NANOFORART-project? In een poging om de beperkingen van traditionele restauratietechnieken te overwinnen, het team heeft veelbelovende nanomaterialen ontwikkeld die naar verwachting binnenkort op de markt komen.

Voor veel mensen, het ontdekken van een onbekende stad of land komt zelden zonder zijn aandeel in kunstmusea en tentoonstellingen. Unieke kunstwerken zijn inderdaad een integraal onderdeel van wat cultuur en geschiedenis zo fascinerend maakt, en hun handel weegt behoorlijk zwaar in de huidige economieën. In 2013, de wereldwijde kunstmarkt genereerde ongeveer 47,42 miljard euro, volgens de European Fine Art Foundation.

Dit alles verklaart waarom kunstconservering steeds meer een punt van zorg wordt. De oudste kunstwerken ondergaan in toenemende mate de tand des tijds, terwijl traditionele restauratietechnieken ernstige problemen opleveren in termen van fysisch-chemische compatibiliteit met stoffen in artefacten en toxiciteit. De materialen die gewoonlijk worden gebruikt voor restauratie, zoals coatings van synthetische polymeren of anorganische materialen, een andere samenstelling hebben dan die van de originele artefacten, waardoor ze hun belangrijkste eigenschappen veranderen.

Hier komt het project NANOFORART (Nanomaterialen voor de conservatie en conservering van roerende en onroerende kunstwerken) om de hoek kijken. Het driejarige project, die deze maand afloopt, heeft geavanceerde nanomaterialen ontwikkeld voor de preventieve conservering van kunstwerken. In dit exclusieve interview voor het research*eu resultatenmagazine, Prof. Piero Baglioni licht de belangrijkste voordelen van deze nieuwe producten toe, de vorderingen van zijn team en de verwachte commercialiseringsdatum, en gaat in op wat er onder Horizon 2020 komt.

Wat zijn de belangrijkste doelstellingen van het project?

Het gebrek aan fysisch-chemische compatibiliteit tussen restauratiematerialen en artefacten, samen met de toxiciteit van de eerste, waren de twee belangrijkste aspecten die ons ertoe brachten het NANOFORART-project voor te stellen. Destijds, we werkten al sinds de jaren negentig aan de ontwikkeling van effectieve conserveringsmethoden, en onze activiteit was al erkend binnen zowel wetenschappelijke als natuurbehoudgemeenschappen.

Ons belangrijkste doel was het verbeteren van de methoden die al in het laboratorium zijn ontwikkeld en deels zijn getest in verschillende conservatieworkshops over de hele wereld, en op grote schaal beschikbaar te stellen. Het ging om nanomaterialen die fysisch-chemisch compatibel zijn met de componenten van kunstwerken, en zijn ofwel niet giftig of hebben een significant verlaagd toxiciteitsniveau in vergelijking met traditionele restauratiematerialen zoals oplosmiddelen.

Wat is er zo innovatief aan de oplossingen die u voorstelt?

De geavanceerde nanomaterialen waaraan we hebben gewerkt, zorgen voor een nauwkeurigere controle van de restauratie-interventie, gecontroleerde reiniging kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd met behulp van micro-emulsies en chemische hydrogels in plaats van traditionele reinigingsmethoden. De benaderingen die we voorstellen zijn betrouwbaarder dan de traditionele, en in sommige gevallen een geleidelijk en langzamer (veiliger) herstelproces mogelijk maken.

Algemeen, de nieuwe methoden garanderen ook de stabiliteit van de behandelde artefacten op lange termijn, in tegenstelling tot 'snelle' traditionele interventies die enkele nadelen kunnen hebben, waardoor latere interventies noodzakelijk zijn.

Hoe verklaar je het gebrek aan vooruitgang in conserveringstechnieken?

Om een ​​voorbeeld te geven, laten we eens kijken naar een muurschildering of een schildersezel:vanuit een fysico-chemisch oogpunt, het schilderij is typisch een gelaagde structuur, waarbij de oppervlaktelagen gewoonlijk het geverfde deel zijn. Bovendien, de materialen zijn meestal poreus of vertonen een complexe samenstelling - ze kunnen worden geclassificeerd als composietmaterialen, wat betekent dat je materiaalwetenschap en colloïd- en oppervlaktewetenschap nodig hebt om deze materialen te begrijpen en uiteindelijk te redden van mogelijke afbraakprocessen.

Een goede aanpak van conserveringsvraagstukken vereist daarom een ​​kennisoverdracht van deze velden naar professionals uit het humanistische en artistieke veld. Een dergelijke kennisoverdracht is niet eenvoudig. Het vereist veel toewijding en strikte samenwerkingsmechanismen tussen veel verschillende interdisciplinaire groepen en instellingen.

Vóór NANOFORART, dergelijke interacties bestonden maar bijna uitsluitend om geavanceerde diagnostische technieken te ontwikkelen voor de karakterisering van kunstwerken en hun afbraakprocessen. Hoewel essentieel, deze diagnostische technieken kunnen niet worden beschouwd als een exclusieve methode om deze taak te vervullen. We zouden het behoud van cultureel erfgoed kunnen vergelijken met medicijnen, waar de kunstwerken de rol van de patiënt spelen:diagnostische technieken zijn fundamenteel voor het begrijpen van de ziekte (degradatieprocessen), maar moet dan worden aangevuld met de ontwikkeling van medicijnen (geavanceerde restauratiematerialen) om de patiënt te genezen (het kunstwerk te herstellen).

Dit zijn de belangrijkste redenen die tot dusverre de vooruitgang in conserveringstechnieken hebben vertraagd.

Wat waren de belangrijkste problemen waarmee u te maken kreeg bij de ontwikkeling van deze nieuwe materialen?

Werkelijk, als men de juiste kennis heeft, er zijn geen grote moeilijkheden bij de ontwikkeling van nieuwe materialen. De grootste moeilijkheid ligt in het feit dat het optimaliseren van de ontwikkelde materialen tijdrovend is en een zeer diepgaande kennis van multidisciplinaire vakgebieden vereist. Het aantal afbraakprocessen dat een grote verscheidenheid aan kunstwerken aantast, vereist de ontwikkeling van nieuwe methoden en materialen, waarvan de formulering aanzienlijke uitdagingen met zich meebrengt op het gebied van human resources.

Wat verwacht u qua prestaties ten opzichte van bestaande technologieën?

De nieuwe materialen die we hebben ontwikkeld, verschillen aanzienlijk van de traditionele methoden. Ze zijn afgestemd op de conserveringstaak en profiteren van concepten en oplossingen die worden geboden door geavanceerde materialen en colloïdwetenschappen, en meer in het algemeen nanowetenschappen.

Deze materialen zijn in staat om degradatieproblemen op te lossen met respect voor de fysisch-chemische eigenschappen van de originele artefacten, wat essentieel is voor de stabiliteit op lange termijn van de behandelde kunstwerken en hun beschikbaarheid voor toekomstige generaties.

Er zijn tal van voorbeelden die laten zien hoe traditionele materialen schadelijk kunnen zijn voor kunstwerken, bijvoorbeeld muurschilderingen die zijn behandeld met acryl- en vinylpolymeren die het schilderij ernstig beschadigen en in veel gevallen hebben geleid tot het verlies van geverfde oppervlakken.

Wat zijn de meest veelbelovende materialen die je hebt ontwikkeld?

Het project is succesvol geweest in het produceren en effectief testen van verschillende nieuwe materialen voor de conservering van kunstwerken, waarvan vier veelbelovend.

De eerste is de dispersie van calciumhydroxide-nanodeeltjes in alcoholen met een korte keten voor de consolidatie van muurschilderingen, gips en steen. Deze versterken de artefacten zonder hun fysisch-chemische eigenschappen te veranderen.

De tweede is de dispersie van alkalische nanodeeltjes in alcoholen met een korte keten of water voor de pH-regeling van bewegende kunstwerken zoals papier, perkament en leer. Deze materialen zijn uitermate nuttig voor het beperken van de zure en oxidatieve degradatie van manuscripten en archief-/historische documenten.

Ook kwamen we met nanogestructureerde reinigingsvloeistoffen zoals olie-in-water micro-emulsies voor het verwijderen van vuil en ongewenste coatings op kunstwerken. Een van de belangrijkste voordelen bij het gebruik van deze vloeistoffen is dat ze een lagere ecotoxicologische impact hebben in vergelijking met traditionele oplosmiddelmengsels, terwijl het nog steeds een hoge reinigingseffectiviteit biedt.

Eindelijk, we ontwikkelden containers zoals chemische gels voor de levering en gecontroleerde afgifte van de reinigingsvloeistoffen op watergevoelige oppervlakken zoals papier, perkament en leer. Deze gels kunnen worden aangebracht zonder resten achter te laten op het oppervlak van artefacten, in tegenstelling tot traditionele 'gelachtige' verdikkingsmiddelen.

Wanneer verwacht u dat deze technologie op de markt komt?

Dispersies van nanodeeltjes van calciumhydroxide voor het verstevigen van muurschilderingen, pleisters en steen zijn al beschikbaar voor restauratoren wereldwijd onder het handelsmerk Nanorestore.

Nanodeeltjes voor de pH-regeling van bewegende kunstwerken (bijv. papier, hout, canvas) zijn gebrandmerkt onder het handelsmerk Nanorestore Paper®; gels en micro-emulsies voor het reinigen van wand- en schildersezelschilderijen zijn gebrandmerkt als Nanorestore Gel® en Nanorestore Cleaning®. Deze technologieën zullen binnenkort beschikbaar zijn.

Wat zijn de volgende stappen voor het project, en heb je vervolgplannen na afloop?

We hebben nog steeds te maken met een leemte in conserveringsstrategieën en materialen voor moderne en hedendaagse kunstwerken zoals acrylschilderijen, plastic sculpturen en composietwerken met onder meer metaal, textiel, polymeren, enz. Bijvoorbeeld, kunstenaars van na 1940 gebruikten en experimenteerden met materialen die radicaal verschillen van de materialen die in de klassieke kunst worden gebruikt, ze kunnen dus niet worden bewaard met behulp van de momenteel beschikbare methodologieën. Deze artefacten vertonen vaak extreem snelle afbraakprocessen, en het risico bestaat dat een deel van dit erfgoed binnen de komende 100 jaar verloren gaat als er geen effectieve oplossingen worden gevonden.

Dit is de reden waarom we een nieuw project voorstellen binnen de Horizon 2020-oproep genaamd NANORESTART (Nanomaterials for the RESTorartion of the works of modern ART, om de nieuwe start met betrekking tot de conservatie van klassieke kunst te benadrukken) die tot doel heeft moderne/hedendaagse kunstwerken te conserveren. Om deze uitdaging aan te gaan, we hebben een uniek partnerschap gecreëerd dat onderzoeksinstellingen en materiaalwetenschappelijke experts samenbrengt met spraakmakende musea, conserveringscentra en ervaren professionals op het gebied van conservering van moderne kunst. Toonaangevende industriële partners zijn ook betrokken geweest om de schaalbaarheid te bieden van de restauratiematerialen die we zullen ontwikkelen, en de overdracht van technologie om aan de marktbehoeften te voldoen.