LOS LÁSERES APLICADOS AL ANÁLISIS DE MUESTRAS

LOS LÁSERES
APLICADOS AL ANÁLISIS
DE MUESTRAS
ARQUEOMETALURGICAS
El análisis de muestras
arqueológicas y de patrimonio
histórico tiene como objetivo el
ofrecer la máxima información sobre
la estructura de los materiales, nivel
de degradación, la edad y la materia
prima empleada en el proceso de
fabricación del material. El valor
cultural adquirido por las piezas
arqueológicas en la sociedad actual
ha hecho que la toma de muestras se
vea restringida a museos, a galerías
de arte y entornos reales. Debido a
esta problemática, siempre sería
preferible el empleo de técnicas no
destructivas o que afecten
mínimamente a la muestra, que
además permitan una caracterización
complementa- ria de la pieza objeto
de estudio.
La técnica láser
Laboratorio Láser
Dpto. de Química Analítica
Universidad de Málaga
Campus de Teatinos s/n
29071 Málaga
Persona de contacto:
Prof. J.J. Laserna
Teléfono 34 95 213 1881
Fax 34 95 213 2000
Email laserna@uma.es
Las técnicas láser pueden ser
consideradas como un método
alternativo en el análisis de muestras
arqueológicas. La aplicabilidad de la
técnica ha sido ampliamente probada
en el campo de la conservación del
patrimonio histórico como una
herramienta avanzada en la limpieza
de superficies de obras de arte, así
como en la caracterización y datación
de piezas y materiales de interés
cultural. La técnica consiste en
someter a una muestra la acción de
un pulso láser con suficiente energía,
como para que se genere un
microplasma con una alta
temperatura y densidad electrónica,
Figura 1. Fotografía de un sistema láser
típico usado para el análisis de
muestras arqueológicas.
útil para determinar las especies
químicas que constituyen la matriz de
partida. Para producir los microplasmas
se utiliza un láser pulsado y la luz
emitida por el microsplama que es
característica de cada material se
detecta con un detector multicanal
iCCD. En la Figura 1 se puede observar
una fotografía de un sistema LIBS
típico.
Ventajas
Las principales ventajas de la técnica
láser son las siguientes:
• No requiere preparación de muestra
• Análisis a presión atmosférica y a
temperatura ambiente
• Análisis de todo tipo de muestra
• No requiere el uso de reactivos
químicos
• Análisis in situ en cualquier entorno
real
• Gran resolución espacial y en
profundidad
• Rapidez de análisis
• Análisis cualitativos y cuantitativos
• Superficie afectada de solo 60 ?m de
diámetro
• Técnica no destructiva de análisis.
Figura 2. Fotografía del equipo láser
portátil durante un análisis in situ.
Figura 4. Mapa de composición de la
fachada Norte de la Catedral de
Málaga.
Aplicaciones de la técnica
La versatilidad de la técnica ha
permitido la construcción de equipos
portátiles que pueden ser
transportados a todo tipo de entornos
reales permitiendo el análisis in situ
de las muestras de interés. Esta
característica es muy importante
cuando los bienes patrimoniales son
inaccesibles para las configuraciones
analíticas clásicas. En la Figura 2 se
presenta una fotografía del equipo
portátil diseñado por el grupo láser
de la Universidad de Málaga.
Figura 5. Caracterización química de
una pieza de yeso de la Polinesia.
En las Figuras 3-5 se presentan
algunas de las aplicaciones de la
técnica en la caracterización química de
piezas metálicas tales como hierro,
bronces y muestras de joyería (Figura
3), fachadas de edificios de interés
patrimonial como la catedral de Málaga
(Figura 4) y en general cualquier bien
cultural independientemente de su
composición, forma y tamaño (Figura
5).
Conclusiones
La mínima destrucción de la superficie
de la muestra y su fácil transportabilidad
hacen de las técnicas láser un método
ideal para el análisis cuantitativo y
cualitativo de todo tipo de muestras de
valor arqueológico y patrimonial.
Laboratorio Láser
Dpto. de Química Analítica
Universidad de Málaga
Campus de Teatinos s/n
29071 Málaga
Figura 3. caracterización química de
piezas metálicas pertenecientes a la
edad del bronce y la edad del Hierro