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A física do escurecimento da tinta vermelha

Pesquisadores examinaram amostras de um mural do Monastério de Pedralbes, em Barcelona, para desvendar o fenômeno do escurecimento do vermelhão. Foto: Helen Marshall

Pesquisadores examinaram amostras de um mural do Monastério de Pedralbes, em Barcelona, para desvendar o fenômeno do escurecimento do vermelhão. Foto: Helen Marshall

Quem visita regularmente museus e obras de arte, consegue reconhecer o tom escurecido do pigmento vermelhão, que imediatamente indica que uma pintura tem séculos de idade. Mas as razões pelas quais ocorre o escurecimento da tinta são um mistério que já dura, pelo menos, 1.200 anos. Agora, cientistas aplicaram análises de raios-X a pigmentos de um mural espanhol medieval para estudar a degradação, e propuseram uma nova explicação para o fenômeno. 

A cor é determinada pelos comprimentos de onda que refletem em um objeto. Quando a luz atinge uma superfície, determinados comprimentos de onda podem ser absorvidos pelos elétrons do material, que utilizam o estímulo energético para saltarem para um nível de energia superior. Diferentes compostos químicos são capazes de absorver diferentes comprimentos de onda da luz, e quaisquer ondas que não consigam absorver serão refletidas e percebidas por um observador como uma cor particular. O processo é complicado pelas interações entre os elétrons estimulados e os níveis de energia vazios que eles deixam para trás quando saltam.

“Um dos maiores desafios neste trabalho foi o de descrever corretamente os efeitos causados por estas interações”, diz Fabiana Da Pieve, da Universidade Livre de Bruxelas. Junto a Conor Hagan, do Conselho Nacional de Pesquisa da Itália, e seus colegas, Da Pieve analisou amostras de um mural do Monastério de Pedralbes, construção do século XIV, localizada em Barcelona, que fez amplo uso do vermelhão.

Os pesquisadores realizaram difrações de raios-X nas amostras para identificar a composição química das diversas camadas do mural e combinaram esses dados com cálculos baseados na mecânica quântica, a fim de preverem a qual cor cada composto presente daria origem.

Os resultados, publicados no periódico Physics Review Letters, mostraram que alguns mecanismos químicos previamente propostos para o escurecimento não podem estar corretos, de acordo com a mecânica quântica. Ao contrário, os pesquisadores propuseram um novo mecanismo para a degradação do vermelhão que une sugestões feitas por outros estudos.

O vermelhão é feito de um mineral chamado cinabre, ou cinábrio, que, por sua vez, é composto por sulfeto de mercúrio. Os cientistas demonstraram que, quando a superfície de uma pintura é iluminada pela luz, e o ar úmido permite que íons de cloreto (o cloreto de sódio, ou sal, por exemplo) encontrados na poeira se depositem na pintura, o sulfeto de mercúrio absorve os íons de cloreto, transformando-o em outro mineral, chamado corderoite.

As análises de raios-X revelaram que o corderoite estava presente no mural sob várias formas. Este mineral é instável e pode originar diretamente o mercúrio metálico, que assume a cor preta, bem como um mineral chamado cloreto de mercúrio, que também pode produzir mercúrio metálico.

Apesar de os cientistas terem detectado o cloreto de mercúrio em camadas da pintura examinada, eles não conseguiram encontrar o mercúrio metálico, que é invisível à difração de raios-X, uma vez que a substância é líquida em temperatura ambiente, e a difração capta apenas sólidos.

Entretanto, os pesquisadores argumentam que o mercúrio metálico é o mais provável responsável pelo escurecimento do vermelhão, e foram os primeiros a esboçar os exatos mecanismos químicos que criam o composto. “É um argumento bastante convincente (…), e definitivamente nos leva adiante na nossa compreensão do que exatamente está acontecendo”, diz Marika Spring, conservadora da National Gallery de Londres, que também investigou o escurecimento do pigmento.

Estudos anteriores haviam sugerido que átomos de mercúrio eletricamente carregados no sulfeto de mercúrio poderiam ter se convertido diretamente em átomos neutros de mercúrio metálico, mas a análise mais recente demonstra que a luz que atinge a pintura não consegue fornecer a energia necessária para esta transformação, refutando aquele mecanismo potencial como explicação para o escurecimento.

No entanto, David Saunders, responsável pela conservação e pesquisa científica do Museu Britânico, em Londres, diz que ainda é cedo para saber se a explicação de Da Pieve e seus colegas está correta. É necessário, primeiro, que sejam encontradas evidências de mercúrio metálico na superfície das pinturas com vermelhão.

Compreender como o vermelhão escurece deve ajudar os conservadores a minimizar futuros danos a pinturas envelhecidas. “E saber como a cor pode ter mudado nos permite imaginar como os trabalhos podem ter parecido antigamente e a interpretá-los corretamente, evitando interpretações errôneas da cor, que não surge da intenção original, mas das mudanças forjadas pelo tempo”, diz Saunders. Podemos nunca saber precisamente como antigas obras-primas pareciam aos olhos dos seus pintores, mas a ciência está nos deixando mais próximos do que nunca de vê-las da maneira como os autores as produziram.

Fonte: Scientific American

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This entry was posted on 3 de Dezembro de 2013 by in Física and tagged , , , , , , .

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