Limpieza de piedras con láser

La limpieza con láser es una prometedora técnica de conservación que ha sido empleada recientemente en pruebas para la eliminación o alteración de capas desde la superficie de elementos de piedra, tales como estatuas, elementos arquitectónicos y decoración de fachadas de edificios históricos. Esta técnica ofrece beneficios potenciales, tales como operaciones de limpieza controladas y selectivas, lo que permite enfrentarse a problemas de conservación que aun no se han resuelto o son de difícil solución con las técnicas de conservación habituales. El primer paso para entender las bases de la limpieza de las piedras con láser consiste en la caracterización óptica de la superficie de la piedra, incluyendo alteración de capas y patinas. En otras palabras, la respuesta de la piedra a la irradiación de láser de baja potencia tiene que ser determinada en términos de absorción y reflexión de energía láser, para poder cuantificar la fracción que efectivamente se transfiere al material y se utiliza en el proceso de limpieza. Como todos estos datos generalmente no están disponibles en la documentación del material, hay que obtenerlos directamente de las muestras de piedra. Estas distintas absorciones ópticas mostradas por la alteración de las capas y substratos se pueden utilizar para obtener una selectividad significante de las operaciones de limpieza con láser. De hecho, se puede encontrar un valor óptimo de energía de láser que es efectivo para retirar las cortezas negras. La respuesta de la piedra a disparos de láser de alta energía a niveles adecuados para la limpieza de la piedra se estudió mediante diagnósticos de imagen que permitían observar y analizar el muy rápido proceso que se produce durante la interacción láser-piedra. En concreto, el análisis suministró información cuantitativa sobre la evolución de los parámetros físicos durante este corto tránsito, tales como presión y temperatura. Con esta herramienta de diagnóstico comparamos el mecanismo de limpieza de la piedra con diferentes sistemas de láser. En concreto, comprobamos la dependencia de la duración del impulso del láser con respecto a la morfología de la superficie resultante tras el tratamiento de láser. En cuanto al control de posibles efectos secundarios, descubrimos que disparos cortos de láser, medidos en nanosegundos, pueden causar daños mecánicos a la superficie del material irradiado, tales como roturas locales, microfragmentación y aumento de porosidad del substrato, mientras que el riesgo modificaciones inducidas por calor es mayor cuando el impulso del láser es más largo (milisegundos) y los efectos típicos de la radiación continua se pueden reconocer. El problema del aumento de la absorción local debido a la presencia de impurezas que puede provocar cambios de color en las supercies tratadas también se está estudiando. Las pruebas de laboratorio pusieron de relieve importantes aspectos intrínsecos de esta técnica: la limpieza con láser es muy precisa y progresiva porque elimina capas de pocos micrones por cada impulso del láser. Esto significa que las operaciones de limpieza siguen la microestratografía de la alteración de las capas y se puede interrumpir a niveles estratográficos predeterminados. Como consecuencia, se pueden preservar las patinas originales aunque tengan un mínimo espesor (micrones). se pueden tratar con éxito superficies muy débiles y altamente alteradas. Esto permite llevar a cabo la limpieza antes de la consolidación. se pueden limpiar superficies químicamente complejas, tales como las que han sido sometidas a tratamientos previos con fluosilicatos, donde generalmente la limpieza por medios químicos resulta imposible.