Onderzoeksgroep
Expertise
Diploma in chemie en kunstgeschiedenis (beide aan de Universiteit van Barcelona, Spanje). Master in polymeren en biopolymeren aan de Polytechnische Universiteit van Catalonië, Spanje. Tijdens mijn doctoraat (2016, Polytechnische Universiteit van Catalonië, Spanje) was ik gespecialiseerd in de analyse van organische materialen van objecten van cultureel erfgoed, met name in de moleculaire karakterisering, veranderingen en verouderingsprocessen van natuurlijke producten zoals natuurlijke harsen en drogende oliën. De belangrijkste analytische technieken die ik heb gebruikt, zijn vibrationele spectroscopieën (micro-FTIR en micro-Raman) die zijn beoordeeld met complementaire analytische technieken en die ook de synchrotronbronnen van Diamond Light Source (VK) en ALBA Synchrotron Light Facility (Spanje) gebruiken. Van 2016 tot 2019 had ik een postdoctoraal project in het laboratorium IPANEMA (CNRS, Centre National de la Recherche Scientifique, Frankrijk) dat zich concentreerde op de studie van de chemische samenstelling en de structuur van vernissen uit historische muziekinstrumenten met behulp van micro-FTIR gecombineerd met de synchrotron-bron in Soleil Synchrotron (Frankrijk). Ik heb ook samengewerkt met andere projecten die in Ipanema zijn ontwikkeld over de karakterisering van archeologische monsters en fossielen. In 2019 ben ik begonnen aan een postdoc aan de Universiteit van Antwerpen, gericht op de analyse van monsters van historische objecten en de degradatie van pigmenten die gebruikt zijn in historische schilderijen, met behulp van vibratiespectroscopische technieken.
Methodologische vooruitgang voor nanoschaal detectie en verdeling van organische kleurstoffen in historische objecten
Abstract
Historische objecten en kunstwerken bestaan uit complexe mengsels van materialen, waaronder pigmenten, vernissen, vulstoffen en bindmiddelen, evenals degradatieproducten die in de loop van de tijd ontstaan. Onder deze componenten zijn organische kleurstoffen bijzonder belangrijk voor het reconstrueren van het oorspronkelijke visuele uiterlijk van artefacten. De identificatie ervan is echter uitdagend vanwege vergelijkbare functionele groepen, lage concentraties, gevoeligheid voor degradatie en heterogene verdeling, vaak beperkt tot lagen van minder dan 10 μm dik. Conventionele analysemethoden, zoals chromatografie, zijn destructief en hebben beperkte mogelijkheden om de ruimtelijke verdeling van deze stoffen in kaart te brengen. μFTIR en synchrotrongebaseerde μFTIR (SR-μFTIR) bieden niet-destructieve alternatieven met de mogelijkheid om moleculen te mappen, maar hun ruimtelijke resolutie (30 × 30 μm² voor μFTIR, 10 × 10 μm² voor SR-μFTIR) is onvoldoende om de kleine kleurdeeltjes die vaak in erfgoedobjecten voorkomen, te detecteren. Dit project pakt deze beperkingen aan door nanoschaal-infraroodspectroscopie—optische photothermische infrarood (OPTIR) en atomic force microscopy-gebaseerde infrarood (AFM-IR)—te optimaliseren voor de karakterisering van organische kleurstoffen en hun ruimtelijke verdeling. Deze opkomende technieken bereiken ruimtelijke resoluties ver onder de diffractiegrens (0,5 × 0,5 μm² voor OPTIR en 20 × 20 nm² voor AFM-IR) en leveren spectra vergelijkbaar met conventionele FTIR. Huidige uitdagingen zijn een lage signaal-ruisverhouding, spectrale artefacten en lange meettijden. Om deze te overwinnen richt het project zich op twee hoofdstrategieën: (i) optimalisatie van de monsterpreparatie om vlakke oppervlakken te verkrijgen voor verbeterde spectrale kwaliteit, en (ii) integratie met AFM, μFTIR en SR-μFTIR om relevante regio's vooraf te selecteren en de meetefficiëntie te verhogen. Het project wordt uitgevoerd in samenwerking met Synchrotron Soleil (Frankrijk), de Universiteit van Paris-Saclay (Frankrijk) en de Universiteit van Venetië (Italië). De verwachte resultaten zullen een nauwkeurige, ruimtelijk-resolved identificatie van organische kleurstoffen in erfgoedmaterialen mogelijk maken, wat zowel de methodologische mogelijkheden in de erfgoedwetenschap als de bredere toepassing van nanoschaal-IR-spectroscopie in materiaalkunde zal bevorderen.Onderzoeker(s)
- Promotor: Beltran Victoria
Onderzoeksgroep(en)
Project type(s)
- Onderzoeksproject