1. EL LÁSER DE ABLACIÓN
COMO HERRAMIENTA
DE LIMPIEZA EN EL
PATRIMONIO
ARQUEOLÓGICO
AUTORES: JORGE CHAMÓN FERNÁNDEZ, JOAQUÍN
BARRIO MARTÍN, ANTONIO J. CRIADO PORTAL
PILAR MARÍ MEZQUITA; SAP 116

2. ÍNDICE
• Introducción
• La herramienta: el láser
• El problema: la corrosión
• ¿Por qué limpia un láser?
• Casos prácticos
• Conclusiones

3. INTRODUCCIÓN
• Nace fundamento del Láser por EINSTEIN(idea teórica)
1917 • No se pudo construir por falta de tecnología
1960
• Theodore Maiman desarrolla el primer Láser ( cristal de rubí)
Año 2000
- Interés 70
Años sobre materiales
metálicos trabajos
- Primero
- Salvatore Siano limpia la
restauración
Porta de Paradiso
- Limpiezas pétreas
(Florencia), piezalimpia fachada
- John Asmus de
bronce mármol de Catedral de
de
San Marcos
Años 90
- Trabajos sobre capas
policromadas

4. LA HERRAMIENTA: EL LÁSER
Sólido
Láser
Fuente
generadora
Gas
Steam Cleaning
Sólido: cristal de granate
modificado con actínidos
Nd:YAG
Óxido de alumnio e itrio con
estructura granate (Y₃Al₅O₁₂)
λ=1064nm IR cercano
Aplicación de agua sobre la
Ytrium limpiar
superficie aAluminium Granate
Aumenta la
absorción de la
pieza
Disipa calor

5. EL PROBLEMA: LA CORROSIÓN
Piezas metálicas
Forman óxidos y hidróxidos
- Forman óxidos e hidróxidos porque son las
formas termodinámicamente más estables
- Ejemplo: hebilla de cinturón de cobre siglo XXII
Mayor densidad, distorsionan
objeto

6. MÉTODOS DE LIMPIEZA
HABITUALES
PÁTINA: última capa de óxido que protege la figura
Bisturí quirúrgico
Microtornos
Espátula ultrasonidos
Limpieza electroquímica

7. ¿PORQUÉ LIMPIA UN LÁSER?
Se consigue altas temperaturas
instantáneas y una serie de
fenómenos
El láser concentra de forma
puntual mucha energía
Alta energía
Laser ablación
Vaporización rápida e
ionización
Media energía
Spalliation
Baja energía
Tensiones de dilatación
y contracción

8. ¿PORQUÉ LIMPIA UN LÁSER?
E> E spalliation
Energía suficientemente alta para eliminar la materia en forma de iones
E= E spalliation
Al calentarse el sólido se forma una pequeña piscina de sólido microfundido (perder material por
vaporización), si seguimos calentando se forman burbujas que crecen rápidamente forzando la
eyección del sólido
E< spalliation
Se producen fenómenos fotomecámicos. Proyección de cascarillas debido a dilataciones y
contracciones

9. Casos Prácticos

10. CASO PRÁCTICO I. CLAVOS DE
HIERRO
Los clavos son la mejor probeta arqueológica para probar los efectos
del láser.
Como hay muchos podemos sacrificar alguno.
La figura de arriba muestra una micrografía de electrones
retrodispersados de un clavo de la época romana.
Podemos ver la pátina y la corrosión deformante
La figura de bajo muestra el clavo limpiado con distintas energías

11. CASO PRÁCTICO II. DETALLES DE
PLATA
Mango de cuchillo época preromana, se ha
limpiado de forma preliminar con microtono.
Al limpiarlo con bisturí fue apareciendo la
decoración en plata.
La distinta absorción de la luz láser por la plata y el
óxido de hierro fue capaz demostrar la decoración.

12. CASO PRÁCTICO III. LIMPIEZA DE
PINTURAS MURAL
POLICROMADAS
Pintura mural policromada de época romana. La
limpieza de la capa de suciedad (concreciones de
carbonatos amenazaban con la pérdida parcial de
la pintura).
Humectando la superficie y con energías bajas
del láser se pudo recuperar la pintura sin ser
dañada

13. CASO PRÁCTICO IV. HUESO CON
CONCRECIONES CALCÁREAS
Limpieza de carbonatos sobre huesos no
se puede hacer químicamente porque son
de naturaleza parecida
El láser es la solución. Sumergiendo el hueso en agua
el láser maximiza el efecto mecánico y forma burbujas
en la interfaz hueso/carbonato. Estas burbujas por un
fenómeno de cavitación desprenden lajas de
carbonato.

14. CASO PRÁCTICO V. ESCULTURA
DE BRONCE
Mano de bronce de una estatua romana. Fue limpiada
principalmente con una espátula de ultrasonidos
El láser fue útil para poder limpiar detalles como las
arrugas de los dedos o las uñas, ya que con la espátula
no se llegaba.

15. CONCLUSIONES
• El láser puede ser usado en objetos muy alterados y frágiles ya no ejerce presión mecánica
• Además permite llegar a zonas donde la limpieza tradicional no puede
• El láser tiene alto control y puede ser selectivo
• La conservación y restauración son aplicaciones incipientes para el láser
• La evaluación de daño y optimización de parámetros indica que aun hay mucho que investigar