A escala molecular, existen sorprendentes similitudes entre la capa
exterior de una pelota de golf y la pintura al óleo blanca utilizada
por Van Gogh y sus contemporáneos.

En ambos casos, las interacciones entre los iones de zinc y las
cadenas de polímeros están en la base de importantes propiedades del
material. En una publicación reciente en la revista científica
Science Advances, los investigadores del Rijksmuseum y la Universidad
de Ámsterdam describen el papel de los iones de zinc en la red
molecular de la pintura al óleo. Sus estudios podrían explicar por
qué las pinturas hechas con pigmento de zinc blanco son tan sensibles
a las condiciones de alta humedad.

Vincent van Gogh y otros pintores de su época solían usar zinc blanco
(óxido de zinc, ZnO), un pigmento blanco que produce una buena
pintura al óleo opaca. Sin embargo, el blanco de zinc puede
reaccionar fácilmente con el aglutinante de aceite, ya que se
polimeriza y se transforma en una red de cadenas moleculares durante
el secado de la pintura. Como consecuencia, los iones de zinc se
anidan entre las cadenas moleculares del aceite.

Investigaciones anteriores demostraron que este proceso no está
exento de peligro: los iones pueden acelerar la descomposición del
aceite y formar compuestos químicos problemáticos con los productos
de degradación.


Para ayudar a los conservadores a minimizar el daño y reducir el
envejecimiento de la pintura al óleo, Joen Hermans y sus colegas han
resuelto la estructura molecular alrededor de los iones de zinc en la
pintura al óleo. La investigación también ha producido importantes
conocimientos en el mundo de los plásticos. Algunos plásticos
contienen iones de zinc para que puedan fundirse y procesarse a
temperaturas más bajas, al tiempo que siguen siendo fuertes y
duraderos. Por lo tanto, este tipo de plástico es muy adecuado para
la capa exterior de las pelotas de golf, por ejemplo. Los
investigadores aún no habían determinado exactamente cómo los iones
de zinc mantienen juntas las cadenas de polímeros en estos plásticos.

Los investigadores de la Universidad de Amsterdam y el Rijksmuseum
ahora han respondido estas preguntas sobre el entorno del polímero
alrededor de los iones de zinc en un análisis avanzado que combina la
luz infrarroja con los cálculos mecánicos cuánticos.

Según el estudio publicado en Science Advances, utilizaron la
espectroscopia infrarroja bidimensional (2-D-IR), una técnica
compleja que es capaz de medir las interacciones entre los enlaces
químicos y su orientación en el espacio. El 2-D-IR nunca se utilizó
antes para estudiar la estructura molecular en polímeros sólidos.

La investigación demostró que el entorno de polímero de los iones de
zinc puede adoptar dos estructuras completamente diferentes. Las
mismas dos estructuras exactas existen para los iones de zinc en la
cubierta exterior de plástico de pelotas de golf y materiales
similares. Además, los investigadores descubrieron que cantidades muy
pequeñas de agua en una pintura al óleo o plástico determinan cuál de
los dos entornos es más probable que ocurra.

Dado que una de las estructuras es más activa en las reacciones
químicas que causan el envejecimiento de la pintura, esta
investigación ofrece una posible explicación molecular del hecho de
que las pinturas al óleo hechas con zinc blanco tienden a envejecer
más rápido en condiciones de alta humedad.

Estas nuevas ideas son muy importantes para la investigación de
seguimiento sobre el efecto de la humedad en la vida útil de una
pintura. Además, son un punto de partida para determinar qué pinturas
serán más sensibles a futuras modificaciones, según los
investigadores.

Quelle: Europa Press

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