notizie sull'azienda LED UV: La Mano Invisibile dei Restauratori di Manufatti

Nel campo del restauro dei reperti culturali, "intervento minimo" e "restauro reversibile" sono principi fondamentali. I metodi di restauro tradizionali sono spesso limitati da problemi come danni da calore, residui chimici e precisione insufficiente. Un produttore di LED UV, in collaborazione con un importante istituto di ricerca nazionale per la protezione dei reperti culturali, ha personalizzato e sviluppato un sistema di polimerizzazione a LED UV di precisione a bassa temperatura per affrontare due sfide principali: riparare le crepe nei reperti in bronzo e rinforzare la carta antica. Questo sistema ha risolto con successo le difficoltà di restauro di molti preziosi reperti culturali ed è diventato un modello per l'applicazione della tecnologia in settori di nicchia.

Questo restauro ha coinvolto due tipologie tipiche di reperti culturali: In primo luogo, una lampada a fenice in bronzo della dinastia Han occidentale, sepolta sottoterra per oltre duemila anni, presentava numerose crepe sottili che andavano da 0,1 a 0,3 mm. In alcune aree, il corpo in bronzo e lo strato di ruggine si erano staccati. La polimerizzazione tradizionale con resina epossidica richiede il riscaldamento ad alta temperatura, che potrebbe facilmente causare la caduta delle decorazioni. In secondo luogo, un raro libro della dinastia Ming, la cui carta era diventata fibrosa a causa dell'infestazione da insetti, con una resistenza delle fibre ridotta a solo il 30% della carta originale. Il rinforzo convenzionale con pasta potrebbe facilmente causare macchie d'acqua e richiedere un periodo di asciugatura fino a 72 ore, mettendo a rischio la sicurezza del reperto. "La sensibilità termica dei bronzi e la fragilità dei libri antichi hanno creato un dilemma 'il rinforzo porta inevitabilmente a danni' nel lavoro di restauro", ha affermato Li, un restauratore dell'Istituto per la Protezione dei Reperti Culturali. Ha aggiunto che è urgentemente necessaria una tecnologia di polimerizzazione "senza calore, senza residui e controllabile con precisione" per rompere questo stallo.

Per soddisfare le esigenze specifiche del restauro dei reperti culturali, i produttori di LED UV hanno sviluppato soluzioni personalizzate, con importanti progressi in tre aree chiave: progettazione della sorgente luminosa, compatibilità degli adesivi e controllo del funzionamento.

Utilizzando una sorgente luminosa fredda a banda doppia regolabile a 365 nm/395 nm e impiegando un substrato ceramico in nitruro di alluminio e una struttura di dissipazione del calore distribuita, l'aumento di temperatura nell'area irradiata viene mantenuto al di sotto di 5℃, eliminando completamente i danni da radiazione termica ai reperti culturali. La densità di potenza è infinitamente regolabile tra 5-500 mW/cm² e, in combinazione con un gruppo di lenti ottiche, il diametro dello spot è controllato con precisione tra 0,5-10 mm, consentendo la riparazione mirata di minuscole crepe nei reperti in bronzo, nonché la copertura di aree specifiche di rinforzo nei libri antichi.

In collaborazione con aziende produttrici di adesivi, è stato sviluppato un adesivo a polimerizzazione UV su misura per i reperti culturali: per i bronzi, l'indice di rifrazione dell'adesivo corrisponde allo strato di corrosione del bronzo (1,52-1,55), raggiungendo una resistenza polimerizzata di 25 MPa e consentendo la dissoluzione inversa con un solvente speciale, soddisfacendo i requisiti per il restauro reversibile; per i libri antichi, viene utilizzato un adesivo UV modificato con nano-cellulosa, con una viscosità di soli 5 mPa·s e una profondità di penetrazione controllabile entro 0,01 mm. Dopo la polimerizzazione, forma un "collegamento a rete incrociata" con le fibre di carta ed è completamente trasparente senza residui fluorescenti.

Dotato di un modulo di imaging microscopico e di posizionamento laser, il sistema consente un ingrandimento 200x dell'area di restauro per l'osservazione in tempo reale. I parametri di polimerizzazione sono preimpostati tramite touchscreen: la riparazione delle crepe nel bronzo utilizza una modalità "lunghezza d'onda di 365 nm + potenza di 100 mW/cm² + polimerizzazione di 2 secondi", mentre il rinforzo dei libri antichi utilizza una modalità "lunghezza d'onda di 395 nm + potenza di 50 mW/cm² +

Fase di pretrattamento: la superficie della crepa è stata pulita con una miscela di etanolo per rimuovere la ruggine e gli agenti contaminanti sciolti. La profondità della crepa è stata confermata tramite test non distruttivi (massimo 1,2 mm).

Iniezione e polimerizzazione dell'adesivo: l'adesivo UV personalizzato è stato iniettato nella crepa utilizzando una microsiringa. Lo spot LED UV è stato allineato con l'area di iniezione utilizzando il posizionamento laser e la polimerizzazione è stata avviata in base ai parametri preimpostati. L'adesivo si è polimerizzato entro 2 secondi e non è stato osservato alcun trabocco di adesivo durante il processo utilizzando un sistema microscopico.

Post-trattamento: la superficie dello strato adesivo polimerizzato è stata lucidata con carta vetrata fine. In combinazione con le tecniche tradizionali di anticatura, il colore e la consistenza dell'area riparata sono stati resi completamente coerenti con il manufatto originale. La spettroscopia a fluorescenza a raggi X non ha mostrato residui chimici anomali.

Rinforzo delle fibre: il libro antico è stato steso su un banco da lavoro privo di acidi. L'adesivo UV a nano-cellulosa è stato spruzzato uniformemente sull'area flocculata utilizzando un nebulizzatore, con un volume di spruzzo singolo controllato a 0,1 ml/cm².

Polimerizzazione precisa: la sorgente luminosa a LED UV è stata regolata a una distanza di 10 cm dalla carta. È stata utilizzata una modalità di "polimerizzazione a scansione" (velocità di movimento 5 mm/s) per completare il rinforzo locale entro 1 secondo. Dopo la polimerizzazione, l'adesivo in eccesso è stato immediatamente assorbito con carta assorbente priva di acidi.

Test delle prestazioni: la resistenza delle fibre della carta rinforzata è aumentata all'85% di quella della carta originale. Dopo i test di resistenza all'invecchiamento (simulando 50 anni di ambiente naturale), non si sono verificati fragilità o scolorimento e lo strato adesivo non ha causato sbavature di inchiostro nel libro antico.

Il restauro dei reperti culturali, un'applicazione di nicchia dei LED UV, ha dimostrato la "flessibile adattabilità" della tecnologia attraverso la sua implementazione di successo. Controllando con precisione la lunghezza d'onda, regolando in modo continuo la potenza e sviluppando materiali in collaborazione, i LED UV possono superare i limiti dei processi tradizionali e ottenere applicazioni innovative in settori specializzati con requisiti estremamente elevati di precisione e sicurezza. Come ha affermato il direttore dell'Istituto per la Protezione dei Reperti Culturali, "Questa 'luce fredda' non solo ripara i danni fisici ai reperti culturali, ma fornisce anche un nuovo percorso tecnologico per l'eredità del patrimonio culturale tradizionale."