Hidrogel de bagaço de cana ajuda a conservar obras de arte

Limpar uma pintura, um tecido ou um papel antigo pode exigir um controle rigoroso sobre a quantidade de água ou solvente que entra em contato com a superfície. Ao retirar poeira, resíduos ou uma camada de verniz degradado, é preciso evitar que o líquido penetre além do desejado e alcance partes do objeto que deveriam permanecer intactas. Uma tecnologia que consiste em aprisionar o líquido de limpeza em uma espécie de rede porosa, desenvolvida a partir de materiais do bagaço da cana-de-açúcar, foi o resultado do trabalho de duas pesquisadoras de áreas muito diferentes: a química e a conservação e restauração de bens culturais.

A química Camila Rezende, professora do Instituto de Química (IQ) da Unicamp, e a então doutoranda Camilla Camargos, hoje professora na Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), criaram géis produzidos com nanocelulose e outros biopolímeros capazes de reter e liberar água ou outros fluidos de limpeza de maneira mais controlada sobre superfícies delicadas. A patente dessa pesquisa, depositada no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (Inpi) com estratégia da Agência de Inovação Inova Unicamp, tem titularidade compartilhada pelas duas universidades.

A alternativa feita com polímeros de origem natural é de fácil acesso no Brasil e tem ainda a vantagem de ser renovável e biodegradável. Os géis não são propriamente os agentes responsáveis pela limpeza. Sua função principal é carregar o fluido usado no procedimento e limitar sua volatilidade e penetração no substrato. “Ele funciona como uma plataforma para a aplicação desse fluido de limpeza. Como o fluido está preso dentro do gel, ele não vai penetrar tanto, o que afetaria camadas que deveriam ser preservadas”, explica Camargos.

Em termos simples, um hidrogel é formado por uma rede sólida tridimensional capaz de reter grandes quantidades de água em seu interior. A estrutura lembra, em alguma medida, uma esponja, mas com uma proporção muito maior de líquido e uma quantidade pequena de material sólido formando a rede que o sustenta.

A capacidade de reter e controlar a liberação dos fluidos de limpeza é uma característica importante para a aplicação em conservação. Se o gel liberar líquido muito facilmente, perde-se parte da vantagem em relação a outras estratégias tradicionais. O objetivo é que o material mantenha o fluido retido e o libere gradualmente durante a limpeza.

Limpeza sob controle

Conservadores-restauradores utilizam diferentes estratégias para remover materiais depositados sobre uma obra. Uma das mais simples consiste em mergulhar um cotonete em água ou solvente e passá-lo pela superfície.

O método oferece, porém, controle limitado sobre a quantidade de líquido que penetra nas camadas da obra de arte. Em uma pintura, por exemplo, o profissional pode ter como objetivo retirar apenas uma camada mais superficial de sujeira ou de verniz oxidado. Nesse caso, a entrada excessiva do solvente pode atingir a camada da pintura subjacente, prejudicando sua integridade.
Há também uma questão relacionada à evaporação. Quando usado livremente, o solvente pode evaporar rápido demais, reduzindo o tempo de contato com a superfície, comprometendo a eficácia da limpeza e gerando um risco ocupacional ao aumentar a possibilidade de inalação por quem executa o procedimento.

Já existem formulações de géis preparadas pelos próprios restauradores a partir de gomas, agarose ou derivados de celulose. Algumas delas, no entanto, apresentam baixa retenção de água e podem deixar resíduos, especialmente em materiais porosos, como papel e tecidos. Há também os géis prontos para uso, produzidos com polímeros sintéticos e comercializados principalmente fora do Brasil.

Nanocelulose

A formulação patenteada contém nanocelulose produzida a partir de bagaço de cana-de-açúcar. O material é combinado a outros biopolímeros em dois sistemas principais. Um utiliza gelatina, e o outro, alginato (um polissacarídeo obtido de algas), ambos disponíveis comercialmente.

A combinação dos componentes exigiu ajustes para que os materiais formassem uma rede resistente, maleável e capaz de liberar água de forma controlada. As pesquisadoras trabalharam com diferentes formas de reticulação, processo que cria ligações ou interações fortes entre as cadeias de polímeros que formam a rede do gel.

Essas ligações e interações ajudam a definir a porosidade do material e quanto líquido fica preso ou liberado na estrutura durante o uso. “O desafio é fazer um material que possa ser manuseado sem quebrar, que tenha flexibilidade suficiente para se ajustar ao relevo da superfície e que controle quanto de água retém e quanto libera”, resume Rezende, que já trabalhava com celulose e materiais derivados de biomassa quando passou a orientar a tese de Camargos.

A ideia da pesquisa começou a tomar forma em 2020, durante um período de Camargos na Universidade de Florença, na Itália. O grupo italiano já estudava géis voltados à conservação e restauração. Na época, ela trabalhava com nanocelulose e nanopartículas de lignina (polímero natural de origem vegetal) em revestimentos protetivos para bens culturais baseados em papel, madeira e tecidos. Durante um experimento, a adição de ácido provocou a formação inesperada de um gel contínuo e rígido de nanocelulose. O resultado levou à pergunta sobre a possibilidade de adaptar aquele tipo de estrutura para a limpeza de obras de arte.

Parte do trabalho foi realizada no contexto do GreenArt, projeto internacional dedicado a estratégias ecologicamente sustentáveis para a conservação do patrimônio cultural. Testes de aplicação foram feitos em colaboração com pesquisadores na Itália e nos Estados Unidos.

Diferentes superfícies

Embora o trabalho tenha surgido a partir de desafios na área da conservação e restauração de obras de arte, as pesquisadoras consideram que os hidrogéis também podem ser usados em outras superfícies delicadas, principalmente quando é necessário restringir a quantidade de água aplicada ou atuar apenas sobre uma camada superficial.

O grupo procura agora aumentar o controle sobre a retenção e a liberação de água para que diferentes formulações possam ser ajustadas às características de cada superfície. Outra frente envolve tornar o gel mais flexível para que ele acompanhe melhor relevos pronunciados, ondulações e pequenas ranhuras.

Instituições, empresas e outros parceiros interessados em conhecer a tecnologia ou avaliar possibilidades de licenciamento e colaboração podem entrar em contato com a Inova Unicamp, órgão responsável pela conexão entre as tecnologias desenvolvidas na Universidade e potenciais parceiros externos, por meio do formulário de conexão (disponível em: www.inova.unicamp.br/conexao_empresa).

Por: Isabele Scavassa | Especial para o Jornal da Unicamp

Fonte: Unicamp

via Udop

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