La fluorescenza emessa dai punti quantici di ossido di zinco può essere utilizzata per determinare la profondità di penetrazione di alcune sostanze utilizzate nel restauro di edifici storici. I ricercatori dell'Università Pablo de Olavide (Spagna) hanno testato questo con campioni raccolti dalle cave storiche di Cadice, dove la pietra è stata utilizzata per costruire il municipio e la cattedrale di Siviglia.

Uno dei problemi principali nella conservazione degli edifici storici è la perdita di coesione dei loro materiali da costruzione. I restauratori utilizzano sostanze consolidanti per renderle più resistenti, come calce (idrossido di calcio), che è stato a lungo utilizzato per la sua grande durabilità e l'elevata compatibilità con il substrato di pietra carbonatica.

Ora, ricercatori dell'Università Pablo de Olavide, a Siviglia, hanno sviluppato e brevettato nanoparticelle di idrossido di calcio drogate con punti quantici che sono più efficaci come consolidanti e consentono di distinguere il materiale restaurato dal materiale originale, in quanto consigliato per la conservazione e il restauro del patrimonio storico. I dettagli sono pubblicati nel Materiali da costruzione e da costruzione rivista.

"I minuscoli punti quantici, che sono inferiori a 10 nanometri, sono fatti di ossido di zinco e sono semiconduttori, che conferisce loro proprietà molto interessanti (diverse da quelle di particelle più grandi dovute alla meccanica quantistica), come la fluorescenza, che è quello che usiamo, " spiega Javier Becerra, uno degli autori.

"Grazie alla fluorescenza di questi punti quantici, possiamo valutare l'idoneità del trattamento per un monumento, "aggiunge. "Dobbiamo solo illuminare con luce ultravioletta una sezione trasversale del materiale trattato per determinare fino a che punto è penetrato il materiale consolidante".

Inoltre, il prodotto, che gli autori hanno chiamato Nanorepair UV, agisce come consolidante per la presenza delle nanoparticelle di calce. Il consolidamento è un procedimento che aumenta il grado di coesione di un materiale, rinforzando e indurendo le parti che hanno subito un certo deterioramento, che è frequente negli edifici storici.

I ricercatori hanno applicato con successo la loro tecnica a campioni raccolti nelle storiche cave di El Puerto de Santa María ed Espera (Cadice), da dove la pietra utilizzata per costruire monumenti iconici come la Cattedrale di Siviglia, Patrimonio dell'Umanità dal 1987, o il municipio della città, è stato estratto.

"In laboratorio, otteniamo così un'approssimazione di come si comporterà il trattamento quando sarà effettivamente applicato ai monumenti, "dice Becerra, che insieme al resto della squadra, sta attualmente testando anche malte dai siti archeologici di Italica e Medina Azahara.