Экологические факторы, такие как загрязнение окружающей среды, атмосферные явления или механическое напряжение, приводят к ухудшению исторического искусства. Например, настенные росписи и фрески со временем теряют свое первоначальное сцепление, а слои пыли, дыма от свечи и маслянистой грязи покрывают и притупляют оригинальное произведение искусства. Часто удаление этих нежелательных покрытий требуется не только по эстетическим соображениям, но также для предотвращения долговременного повреждения.
Использование эмульсий сочетает моющие и поверхностно-активные свойства ПАВ с синергетическим решающим действием органического растворителя. "Как правило, микроэмульсии сконструированы и предпочтительнее эмульсии из-за их термодинамической стабильности. Первое успешное использование микроэмульсии для художественной консервации было сообщено в 1995 году для фресок Масаччо и Масолино (часовня Бранкаччи во Флоренции, Италия). Основным преимуществом этих коллоидных систем является возможность получить контролируемую очистку, сводя к минимуму использование органических растворителей для удаления гидрофобных когерентных слоев на поверхности с синергетическим решающим действием органического растворителя и активностью поверхности стабилизирующего агента.
Существует три основных требования к особенностям материалов, которые должны применяться при реставрации культурного наследия:
1) Контролируемая очистка, означающая, что оператор должен иметь возможность наносить состав на определенные контролируемые поверхности, сводя к минимуму диффузию во всех направлениях (проникновение и поверхностное растекание);
2) эффективность / сила очистки должны контролироваться временем нанесения, чтобы адаптировать составы, используемые в разных местах произведения искусства;
3) используемые материалы и протоколы должны минимизировать негативное воздействие на окружающую среду.
Новая и легкая стратегия команды по приготовлению гидрогельсодержащей стабильной эмульсии масло-в-воде предлагает альтернативный способ приготовления составов с высокими эксплуатационными характеристиками и на основе устойчивых материалов для контролируемой очистки и консервации произведений из камня. «Наш инновационный гидрогель использует стабилизирующий эффект галлуазитовых нанотрубок при образовании эмульсии масло-в-воде», - объясняет Лаззара. «Кроме того, - добавляет он, - мы обнаружили, что присутствие биополимера влияет на морфологические и термодинамические характеристики эмульсий Пикеринга в зависимости от конкретных электростатических взаимодействий с поверхностями галлуазита». Исследователи продемонстрировали эффективность своего наноструктурированного геля для эффективного и контролируемого применения при очистке в тесте очистки на похоронном мраморном памятнике Пласидо Карузо, расположенном в церкви Madre Maria SS.
«Пикерирующие эмульсии в гелевой фазе на основе биополимера можно рассматривать как перспективные системы для очистки твердых поверхностей», - заключает Лаццара. «В области культурного наследия эта способность может быть использована для разработки новых и безопасных протоколов для сохранения произведений искусства. Кроме того, эмульсионные гели Пикеринга могут быть загружены органическими молекулами, которые обладают специфическими функциями, включая антимикробные, антиоксидантные и антикоррозийные соединения».