EL MUNDO DEL ARTE Y LA ARQUEOLOGÍA: ¿EL LUGAR IDEAL PARA UN QUÍMICO?

El mundo del arte y la arqueología: ¿El lugar ideal para un químico?

Si bien podemos creer que el estudio de objetos arqueológicos y artísticos es de carácter netamente estilístico o histórico, en realidad, una aproximación a ellos a través de la química puede brindar información importante también. En un país como el nuestro, con un amplio patrimonio cultural, es mucho lo que un químico puede hacer para ayudar a conocer mejor estos objetos y a saber conservarlos.

Patricia Elena Gonzales Gil*

Hace poco me regalaron “The Art Forger”,1 un libro de B.A. Shapiro que fue un bestseller del New York Times en 2012. En él, la protagonista (Claire) accede a pintar una falsificación de un cuadro de Edgar Degas muy famoso que fue robado años atrás del Museo Isabella Stewart Gardner de Boston: la quinta versión de “Después del baño”. Claire aplica las técnicas utilizadas por los más grandes falsificadores en la historia del arte, como John Myatt y Han van Meegeren.  Pero, mientras trabaja en su Degas, comienza a sospechar que el cuadro que está copiando es también una falsificación de la obra del pintor francés. Si bien el libro es una novela de ficción, toma algunos elementos de hechos reales. El museo existe2 y el robo que se menciona ocurrió realmente en 1990, fue un caso muy sonado a nivel mundial y continúa sin ser resuelto hasta el día de hoy.3 Las técnicas de falsificación que usa Claire también son reales y, sí, Degas pintó varias versiones de “Después del baño”…pero nunca hubo una quinta versión y, obviamente, esta nunca fue robada del Gardner (aunque otras obras de este pintor sí lo fueron).

Pero… ¿qué tienen que ver las falsificaciones de obras de arte con la Química? Pues, ¡mucho más de lo que se imaginan! Tal vez la historia de Han van Meegeren (1889-1947) nos ayude a entenderlo mejor. Este era un pintor holandés, que pintaba con un estilo muy similar a los grandes maestros holandeses del siglo XVII, pero en una época dominada por el cubismo y el surrealismo. Los críticos de arte de la época opinaban que van Meegeren era bueno técnicamente pero que no tenía gran talento, ya que se limitaba a imitar estilos de otros.  El pintor decidió probarle al mundo que podía pintar tan bien o mejor que los maestros holandeses y falsificó obras de algunos de ellos, sobre todo de Vermeer (las obras de Vermeer que habían sobrevivido eran escasas y muy cotizadas en el mercado del arte). ¡Sus falsificaciones fueron aceptadas como auténticas aun por los expertos en Vermeer y se vendieron por muchísimo dinero! Para conseguir engañar a los expertos, van Meegeren mezclaba sus propios pigmentos y usaba formulaciones de pintura antiguas. Además, aplicaba resina de fenol-formaldehido junto con sus pigmentos y horneaba la pintura ya en el lienzo, lo cual lograba acelerar el secado de la pintura y crear el efecto que solo se logra con el paso de los años. Finalmente, enrollaba el lienzo ya pintado para que se formaran más craqueladuras y echaba tinta china diluida al lienzo para que se acumulara en las craqueladuras y terminara de darle a la pintura un aspecto envejecido, de antigüedad.

¿Cómo se descubrió que algunos de los famosos cuadros de Vermeer eran falsificaciones hechas por van Meegeren?  Bueno, el tuvo que confesarlo…para salvarse de ir a prisión por vender un tesoro nacional, un “Vermeer”, a un líder del partido nazi.  Luego de esta confesión, se formó una comisión integrada por curadores y científicos holandeses, belgas e ingleses, liderada por el entonces director del laboratorio de los Museos Reales de Bellas Artes de Bélgica, Paul Coremans. El equipo determinó que la pintura tenía una resina sintética conocida recién desde 1900 (Vermeer murió en 1675) y que la pintura estaba tan endurecida que no solo era imposible disolverla con alcohol (clásica prueba para determinar si una pintura es antigua) sino que tampoco se disolvía con bases o ácidos fuertes, lo cual indicaba que no se había secado de manera natural.  Sin embargo, el caso no quedó cerrado hasta 1968, cuando Bernard Keisch, del Mellon Institute, presentó evidencia radioquímica, obtenida con 210Pb, que confirmaba los resultados de Coremans.

¿Se imaginan cuántas obras de Vermeer despertaron dudas de autoría luego de esto? Una de sus obras, “Mujer joven sentada ante el virginal” (Figura 1), fue catalogada como falsificación hasta hace poco.6 En marzo de 2005, sin embargo, se publicaron algunos datos que parecen respaldar la autenticidad del lienzo.7 Clark y colaboradores, del University College London (Reino Unido) utilizaron microscopía de sección transversal y de superficie, análisis por rayos X de energía dispersiva (EDX), ensayos químicos y microscopía Raman y llegaron a la conclusión de que los pigmentos presentes en la pintura coinciden con lo que se esperaría para un cuadro de la época de Vermeer. Por ejemplo, se ve el uso de blanco de plomo (2PbCO3•Pb(OH)2), de lazurita ((Na,Ca)8[(S,Cl,SO4,OH)2|(Al6Si6O24)]) en los azules y no el azul de ultramar (equivalente sintético descubierto en 1828) y también está presente el amarillo de plomo y estaño de tipo I, el cual se dejó de utilizar a comienzos del siglo XVIII.7 Si bien no se puede autentificar con absoluta certeza una obra, estos estudios, junto con los análisis realizados por historiadores del arte, permitieron establecer que es muy posible que “Mujer joven sentada ante el virginal” no sea una falsificación después de todo. Si, por ejemplo, se hubiese encontrado blanco de cinc (ZnO) en los blancos del lienzo (pigmento introducido en las pinturas al óleo a partir del siglo XIX), podríamos estar seguros de que no se trataba de una obra de Vermeer.

¿Ya van apareciendo ideas de qué puede hacer un químico en el mundo del arte? Sin embargo, si piensan que la única función de la química en esta área es detectar falsificaciones, se equivocan. Saber qué pigmentos se encuentran en un lienzo nos ayuda también a entender el desarrollo tecnológico que se logró en la época en la que fue pintado el cuadro en cuestión. Por ejemplo, en los inicios de nuestra pintura colonial cusqueña, se ve el uso casi exclusivo de pigmentos importados de Europa pero, luego, se retorna a algunos tintes nativos que se utilizaban desde épocas remotas, como la cochinilla y el índigo. Los pigmentos incluso nos pueden dar información sobre el comercio de materiales que se dio en cierto período de nuestra historia.

¿Y puede un estudio químico contribuir a mostrarnos como era el cuadro de un artista cuando este recién lo pintó? ¡Por supuesto que sí! Un claro ejemplo de ello es el estudio realizado por Uffelman y colaboradores en dos pinturas de Paolo Veronese. Una de ellas, “La Virgen y el Niño con Santa Isabel, San Juan niño y Santa Catalina” tiene un cielo de color azul celeste, mientras que el cielo de su “Apolo y Dafne” es de color gris. ¿Lo quiso plasmar así Veronese? Probablemente no. El estudio, realizado mediante fluorescencia de rayos X (ver cuadro anexo “Analizadores portátiles de fluorescencia de rayos X”), mostró que el cielo de “La Virgen y el Niño” contiene un pigmento de cobre, probablemente azurita, mientras que el cielo de “Apolo y Dafne” contiene cobalto (esmalte, vidrio de cobalto), que también es de color azul. ¿Qué pasó con este último azul? Lo que ocurre es que el esmalte se degrada con el tiempo. Conforme los iones potasio presentes en el vidrio se van perdiendo y van siendo reemplazados por protones, la coordinación del Co(II) pasa de tetraédrica a octaédrica y esto cambia radicalmente el espectro de absorción del pigmento. Entonces, ahora podemos ver el cuadro de Veronese e imaginarnos como se veía mientras el pintor daba sus últimas pinceladas en el.

Hemos leído ya sobre pintura y solo hemos hablado de pigmentos y de alguno que otro tinte orgánico. ¿Eso es todo? ¿No hay nada más en un lienzo? Piensen un momento en cómo se aplicaron los pigmentos. ¡No se pueden colocar en polvo sobre la tela!  Muchas veces vamos a un museo y leemos en los pequeños letreros que acompañan a los cuadros: “oleo sobre lienzo”. ¡Aceite! Probablemente aceite de linaza, aunque podría ser también de otra semilla. O podríamos tener una pintura en base a huevo (témpera). Y una vez que la pintura está terminada, se le puede dar una mano de barniz: un componente orgánico más del cual ocuparnos. Para estos materiales orgánicos hay diversas opciones de análisis que van desde ensayos cualitativos o cromatografía de capa fina (TLC),11 como los que vemos los químicos en nuestros primeros cursos de Química Analítica y Química Orgánica, hasta métodos más sofisticados, tanto espectroscópicos (como Raman y espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR))12 y técnicas acopladas (como cromatografía líquida de alta resolución acoplada a espectrometría de masas (HPLC-MS) o cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS)).

Probablemente han notado que todo lo que han leído hasta el momento ha girado en torno a pintura. Seguramente, también deben haber pensado ya que si pueden aplicar la química al estudio de un lienzo, la cantidad de objetos de patrimonio cultural abiertos a un análisis químico es prácticamente ilimitada: pinturas murales,14 cerámica,15 azulejos,16 herramientas de piedra,17 textiles,18 papel,19 objetos de metal,20 etc. No vamos a entrar en detalles para cada una de estas categorías porque tendríamos que dedicar un número entero de nuestra revista al tema (y aun así nos faltaría espacio), pero quedan a su disposición algunas referencias para los que quieran un poco más de información. ¡Cuántas piezas de diferentes momentos de nuestra historia están ahí esperando ser estudiadas para ser entendidas y apreciadas de la mejor manera posible!

Por último, ¿hay un fin más práctico para este tipo de estudios? Resulta interesante saber más acerca de las técnicas de un pintor o sobre el intercambio comercial entre distintas regiones del Perú precolombino o sobre cómo han ido variando nuestras monedas de acuerdo a la situación económica del país, pero…¿hay algo más práctico y de aplicación inmediata en esta generación de conocimiento? Ciertamente lo hay: no podemos conservar o restaurar una pieza de museo o una pieza arqueológica si no sabemos de qué está hecha, cuáles son las características químicas de lo que usaremos para intervenir la pieza y cuáles son las posibles reacciones entre el material que queremos proteger y aquel que estamos utilizando para protegerlo.

Si intentamos rescatar una obra sin esta información, podemos empeorar la situación de la misma.

Tenemos ejemplos de esto en casos como los descritos por Giorgi y colaboradores.  Los materiales poliméricos han sido grandes aliados en la restauración de obras de arte. Se han usado tradicionalmente para recubrir, proteger y consolidar piezas que presentaban algún tipo de deterioro. Sin embargo, estos recubrimientos pueden generar modificaciones en las propiedades fisicoquímicas del material intervenido.21 La Figura 4 muestra como una porción de una pintura mural en Yucatán, México, prácticamente se ha perdido como consecuencia de una intervención realizada con una resina. El recubrimiento que se aplicó en la superficie impidió la “respiración” natural de la pared. El movimiento normal de agua en ella se vio afectado y los procesos de cristalización de sales desde el interior de la pared causaron tensiones mecánicas que terminaron en la destrucción del yeso que se encontraba debajo de la capa de pintura y finalmente, con la pérdida de la capa pictórica.

Así como hay tristes ejemplos de intervenciones que destruyeron parcial o totalmente la obra original porque no se entendieron bien las características físicas y químicas de los materiales con los que se estaba trabajando, hay ejemplos claros de cómo la ciencia puede contribuir a la restauración y conservación de una obra. Un proyecto muy interesante que mostró lo mejor de un trabajo interdisciplinario fue la recuperación del mosaico exterior de la Catedral de San Vito en Praga, República Checa. Este monumento data del siglo XIV, tiene una superficie de 84 metros cuadrados y representa el Juicio Final en forma de un tríptico. Antes de la intervención (1992-2008), estaba completamente cubierto por una capa grisácea de óxido. ¿Por qué se había deteriorado tanto el mosaico? Resulta que el vidrio del que está compuesto tiene un muy alto contenido de potasio, lo cual lo hace muy inestable. Cuando el mosaico se expone al agua del ambiente, el potasio migra hacia la superficie, entra en contacto con los contaminantes atmosféricos y forma la capa de corrosión.  Un equipo conformado por conservadores, científicos, historiadores del arte y arquitectos del Instituto de Conservación Getty, la Universidad de California Los Ángeles (UCLA) y la Oficina del Presidente de la República Checa unieron fuerzas para determinar la causa del deterioro, eliminar la capa de óxido y aplicar una capa protectora sobre cada pieza del mosaico. La capa protectora es, en realidad, un sistema múltiple y el material de la misma es una adaptación de uno diseñado para las industrias médicas y aeroespaciales, basado en tecnología sol-gel. El material tiene buenas propiedades ópticas, buena adherencia a la superficie de vidrio y estabilidad frente a la radiación ultravioleta y los cambios climáticos. La duración del material debe ser de, aproximadamente, veinte años pero también es reversible y puede retirarse si es necesario. La capa más externa funciona a manera de “capa de sacrificio” y la idea es ir reemplazándola periódicamente, como parte del programa de mantenimiento del mosaico. Un asunto complicado de resolver en este proyecto fue la decisión de volver a colocar la capa de pan de oro sobre el fondo del mosaico. Tanto la historia

Un asunto complicado de resolver en este proyecto fue la decisión de volver a colocar la capa de pan de oro sobre el fondo del mosaico. Tanto la historia como el análisis químico señalaban la presencia de esta capa en el mosaico original, pero se había perdido como resultado de la corrosión desde hacía ya muchos años. Al final, teniendo en cuenta que el mosaico ha sido siempre un símbolo de la identidad checa y que el mosaico original se conocía como “la Puerta Dorada”, se decidió volver a aplicar el pan de oro.

Tal vez luego de leer este artículo alguno de los lectoresse anime a aventurarse en el mundo del arte y la arqueología…a través de la química. Ciertamente, vivimos en un país con un patrimonio cultural muy grande y es mucho lo que nos queda por hacer para conservarlo y ponerlo en valor.

LA QUIMICA DE LAS EMOCIONES

LA QUÍMICA DE LAS EMOCIONES 

La molécula del amor - Bailando con la más FEA 

En este artículo también vamos a tratar de sustancias químicas, pero con un significado bastante diferente al contenido de artículos anteriores, en aquellos hablábamos de moléculas artificiales (plaguicidas y contaminantes) y aquí vamos a referirnos a algunas bio-moléculas, a compuestos químicos de nuestras células, que abundan en el organismo y que nos acompañan a lo largo de nuestra vida, con sus avatares y sus emociones. Vamos a tratar de la química de las emociones, de los compuestos que intervienen en las sensaciones relacionadas con ellas y, como emociones sentimos muchas, y de todas a la vez no se puede hablar, pues para empezar “hablemos del amor”, que no es mal tema. 

¿Por qué nos enamoramos de una determinada persona y no de otra? Qué le pasa a la química de nuestros sistemas y tejidos cuando nos ocurre algo, tan sencillo como maravilloso, que suele sucedernos a todos alguna vez en la vida: ¡Enamorarnos! Los poetas nos han deleitado cantando al más maravilloso de los sentimientos desde todos los ángulos, con palabras bellísimas y con infinitos matices, pero los bioquímicos también tenemos cosas que decir al respecto, quizás menos seductoras, pero no por ello menos importantes y realistas. 

La química del amor es una expresión acertada para intentar explicar, desde el punto de vista biológico, las reacciones químicas que subyacen y motivan el mundo de sensaciones que se desencadena en nuestro cuerpo cuando nos enamoramos, aunque para los más románticos sea difícil de aceptar una explicación bioquímica del amor. En la cascada de reacciones que ocasionan las emociones hay electricidad - descargas de pequeño voltaje entre las neuronas para comunicarse entre ellas y comunicar unos sistemas con otros y así coordinar las respuestas a los estímulos- y hay química -hormonas y otras sustancias que salen de los nervios y de las glándulas, y viajan por la sangre para  participar en esa comunicación entre los órganos y las células-. Ellas son las que hacen que una pasión amorosa descontrole nuestra vida y ellas son las que causan buena parte de los comportamientos que identificamos con el estado de enamoramiento. 

Los síntomas del enamoramiento, que muchas personas hemos percibido alguna vez -si hemos sido afortunados-, son el resultado de complejas reacciones químicas en el organismo, que nos hacen sentir aproximadamente lo mismo a todos, aunque a nuestro amor lo sintamos como único en el mundo. Si alguien nos gusta mucho, cuando hablamos con él o ella nuestras rodillas flaquean, sentimos mariposas en el estómago y apenas podemos balbucear algunas frases incoherentes, si dormimos poco y pensamos constantemente en el o ella, todos nuestros amigos nos dirán que estamos enamorados. ¿Qué pasa, pues, cuando encontramos a la persona deseada? Se dispara la señal de alarma, nuestro organismo entra entonces en ebullición. De acuerdo a algunos investigadores, el amor equivale a una sobredosis hormonal, que es la que dispara las reacciones visibles y las sensaciones percibidas. 

En el principio fue el deseo  

A través del sistema nervioso, el hipotálamo – una glándula pequeñita en la base del cerebro -  envía mensajes a  diferentes sistemas del cuerpo ordenando a las glándulas suprarrenales que aumenten inmediatamente la producción de adrenalina y noradrenalina – compuestos transmisores que comunican entre sí a las células nerviosas y a éstas con otros órganos - . La adrenalina incrementa la presión sanguínea, acelera el ritmo cardíaco (130 pulsaciones por minuto) y hace que respiremos más pesadamente. La alta presión sanguínea provoca el síntoma de las palmas sudorosas y de los rubores de las primeras etapas del enamoramiento, mientras que la respiración más profunda lleva a oxigenar más el cuerpo, dándole más energía y provocando a veces una “sobredosis de oxígeno”, uno de esos momentos donde nos sentimos flotar. ¿O era eso lo que llamábamos estar enamorados? 

La existencia elevada de noradrenalina en el cuerpo provoca excitación sexual y una elevación del humor y hace que nos sintamos seguros y a gusto cuando compartimos momentos con la persona que consideramos especial. El deseo sexual responde primordialmente a la testosterona, la hormona “masculina”. Esta hormona es de vital importancia tanto en los hombres como en las mujeres, pues los niveles altos de esta hormona van de la mano con la pulsión sexual. El cuerpo produce testosterona si nuestra mente conecta con la de otro en la sintonía del amor. 

Los padecimientos y goces del amor se esconden, irónicamente, en esa ingente telaraña de nudos y filamentos que llamamos sistema nervioso autónomo. En ese sistema, todo es impulso y oleaje químico. Aquí se asientan los orígenes de un montón de emociones: el miedo, el orgullo, los celos, el ardor y, por supuesto, el enamoramiento. A través de nervios microscópicos, los impulsos se transmiten a todos los capilares, folículos pilosos y glándulas sudoríparas del cuerpo. El organismo entero está sometido al bombardeo que parte de este arco vibrante de nudos y cuerdas. Las órdenes se suceden a velocidades de vértigo: ¡constricción!, ¡dilatación!, ¡secreción!, … Todo es urgente, efervescente, impelente... Aquí apenas manda el intelecto, ni la fuerza de voluntad. Es el reino del “siento, luego existo”, de las atracciones y repulsiones primarias..., es el territorio donde la razón es una intrusa. 

Bailando con la más FEA 

Todos estos procesos hormonales que modulan el comportamiento humano en sus relaciones amorosas y sexuales se han ido estudiando con el desarrollo de la Fisiología, primero, y de la Bioquímica, después, a lo largo del siglo XX. Sin embargo, hace apenas 25 años que se planteó el estudio del amor como un proceso bioquímico que se inicia en la corteza cerebral, pasa a las neuronas y de allí al sistema endocrino – ya se han descrito antes algunos procesos hormonales relacionados -, dando lugar a respuestas fisiológicas intensas. El verdadero enamoramiento parece ser que sobreviene cuando se produce en el cerebro una molécula orgánica, la Fenil-Etil-Amina  (FEA). Ese estado de felicidad y euforia que manifiesta el enamorado está provocado por la mencionada molécula. Entre las muchas publicaciones relacionadas, se puede mencionar la obra “The Chemistry of Love” de Michael R. Leibovitz, psiquiatra de la universidad de Columbia, publicada en 1983, donde además de otros datos, se propone el efecto afrodisiaco del chocolate en función de su elevado contenido en FEA. 

Comúnmente conocida como la “molécula del amor”, la FEA es un estimulante natural, similar a una anfetamina y se propone que a ella se debe la excitación que sienten las personas enamoradas. La teoría que esgrimen los científicos afirma que la producción de feniletilamina 

feniletilamina 

en el cerebro puede ser disparada por cosas tan básicas como una profunda mirada a los ojos o un simple rozar de manos. Las sensaciones más embriagadoras, al igual que el rubor, la transpiración excesiva en la palma de las manos, el pulso acelerado y la respiración agitada son explicadas clínicamente como un caso de sobredosis de FEA. No es una explicación muy romántica, ¿cierto? Pero eso no es todo: los investigadores han agrupado las sensaciones de la relación amorosa en tres etapas: deseo, atracción y afecto; y en todas ellas intervienen factores químicos de manera muy decisiva, aunque no queramos excluir a la magia del amor.  

La secreción de FEA inicia una cadena de reacciones en el cerebro. El efecto primario de la FEA es estimular la secreción de dopamina, un compuesto neurotransmisor que tiene el efecto de hacernos sentir bien, relajados, y es el responsable de los mecanismos de refuerzo del cerebro. La dopamina afecta los procesos cerebrales que controlan el movimiento, la respuesta emocional y la capacidad de desear algo y de repetir un comportamiento que proporciona placer. La secreción de dopamina, estimulada por la FEA, induce un proceso de aprendizaje positivo en el cerebro, que es el responsable último de transformar lo que era un simple deseo con fines sexuales en algo mucho más profundo, la atracción mutua. La dopamina refuerza el impulso que repite el estímulo y así nacen las relaciones entre dos enamorados. Asimismo se estimula la producción de oxitocina, a la que también se conoce comúnmente como “la hormona de los mimos”. Esta hormona, además de estimular las contracciones uterinas para el parto y provocar la secreción de la leche, parece ser un mensajero químico en el deseo sexual. Estos compuestos combinados hacen que los enamorados puedan permanecer horas haciendo el amor y noches enteras conversando, sin sensación alguna de cansancio o sueño.

Cuando pasa el terremoto, se imponen los lazos afectivos 

La oxitocina, entonces, puede ser la responsable del último estadio del amor: el nacimiento de los lazos afectivos en una pareja. Se sabe que esta hormona es liberada por el cuerpo principalmente durante los momentos del parto y del amamantamiento de los recién nacidos. Al ser estimulados sus receptores por la oxitocina se dispara la contracción del músculo uterino para que éste pueda cumplir con sus funciones y no sólo en el trabajo del parto. Los efectos de la oxitocina no se limitan a las mujeres; en los hombres, bajas concentraciones de esta sustancia colaboran en las funciones propias de su órgano sexual. Por otra parte, la oxitocina promueve las conductas maternales, que son la razón por la que nos mantenemos unidos a nuestra pareja después de que los signos de las primeras etapas del enamoramiento ya no sean tan evidentes.  

La elevada concentración de esta hormona tiene efectos no deseados, pues puede llegar a inhibir la actividad sexual, y esto es lo que sucede en los períodos en los que los hombres no pueden recobrar la excitación sexual, en buena medida debido a las grandes cantidades de oxitocina que ingresan a su torrente sanguíneo. Como último efecto a mencionar, la oxitocina puede también inducir el sueño cuando se encuentra acompañada de otra hormona, la vasopresina. Ésta también es conocida como la “hormona monogámica”, debido a que se encuentra en grandes cantidades en todos los animales de comportamiento monogámico. Quizás dentro de poco las compañías farmacéuticas nos b rinden una nueva solución para los maridos o las esposas infieles: vasopresina en grageas. Cabe esperar que ni siquiera así, se consiga disminuir o desencantar la magia del amor.