Debe haber pocas tecnologías tan efectivas, versátiles y duraderas como el papel. Según cuenta Alex Keller (en Eureka! Historia de la invención, Editorial Labor, 1975), su creador habría sido Ts’ai Lun (o Cai Lun), prominente eunuco y cortesano de la dinastía Han que en 105 d. C. empezó a producir láminas utilizando tela, corteza de árbol y redes de pesca. Aunque se sospecha que Ts’ai Lun podría haber sido solo el difusor de un invento previo de personas anónimas, ya que los más antiguos fragmentos de papel encontrados en un punto remoto del imperio Han son del 90 d.C.
Sea como fuere, este personaje se convirtió en una especie de santo patrón de los fabricantes de papel de esa parte del mundo y su mortero se conservó como una reliquia, dice Keller. Los secretos sobre su modo de producción se mantuvieron ocultos durante siglos, pero luego la invención llegó a Japón, al mundo árabe y al resto del planeta. Y las formas de elaborarlo se fueron mejorando y escalando hasta llegar a hacerlo en grandes cantidades y tamaños. Permitió la aparición de diarios de gran tirada y la expansión de la industria editorial, que vende millones y millones de ejemplares por año.
Pero a pesar de guardar trazos del pasado remoto para la posteridad, no es inmune al paso del tiempo: los dobleces, la manipulación y a veces simplemente los propios materiales con los que se lo fabrica conspiran para deteriorarlo. Para afrontar el desafío de preservar valiosos documentos centenarios, un equipo interdisciplinario del Museo Histórico Nacional y el Instituto de Tecnología de Polímeros y Nanotecnología (ITPN, de doble dependencia, UBA/Conicet) está desarrollando un nanopapel bacteriano con propiedades notables: es muy transparente, finísimo, resistente… y diez veces más económico que el producto tradicional obtenido por métodos químicos e importado de Japón.
Los protagonistas de esta iniciativa son María Laura Foresti, doctora en ingeniería química e investigadora del Conicet en el Instituto de Tecnología de Polímeros y Nanotecnología de la Facultad de Ingeniería de la UBA, Ana Morales, conservadora y restauradora del Museo Histórico Nacional, y docente de la Universidad Nacional de San Martín, y Cristian López Rey, que está haciendo su doctorado en este tema en la Universidad Nacional de Quilmes bajo la dirección de ambas especialistas.
“En el ITPN trabajamos desde hace mucho en biopolímeros, materiales biobasados, almidones, celulosa –cuenta Foresti–. Fundamentalmente, en ‘nanocelulosas’ de origen bacteriano: la producíamos y, si hacía falta, la sabíamos modificar químicamente para su uso en alimentos, en medicina, captura de metales pesados, remediación, pero nunca la habíamos aplicado a restauración. Durante su maestría, Cristian empezó a probar, hizo desarrollos muy innovadores y en 2022 surgió la posibilidad de que hiciera un doctorado codirigido por Ana y por mí”.
Normalmente, la celulosa (materia prima principal del papel) se obtiene de las plantas. La pared de una célula vegetal joven contiene aproximadamente un 40 % de celulosa; la madera, un 50 %, y en el algodón, ese porcentaje es mayor al 90 %. Desde allí, se extrae en general por métodos químicos bastante agresivos, pero estandarizados, o por métodos mecánicos con muy alta demanda energética. Pero ahora hay una alternativa. Es la “nanocelulosa bacteriana”, que utiliza bacterias no patógenas que en condiciones adecuadas generan “nanocintas” (fibras diminutas). “Las bacterias las van segregando mientras crecen en cultivo y se reproducen, y nosotros las obtenemos y las purificamos. Cristian después formula sus nanopapeles que tienen una cantidad importante de estas nanofibras”, dice Foresti.
El “nanopapel” se asemeja en la composición y estructura al que conocemos para escribir, dibujar o envolver, pero estas nanofibras le dan cualidades muy especiales. Por ejemplo, es transparente.
“En la restauración de obra gráfica, de documentación histórica o de libros, usamos papeles importados –destaca Morales–. Los llamamos ‘papeles japoneses’ porque originariamente eran de Japón. Los que está produciendo y estudiando Cristian son mucho más transparentes y finitos, y más resistentes desde el punto de vista mecánico. Tienen la capacidad de reemplazarlos”.
El deterioro del papel puede ser de distintos tipos. Puede producirse por dobleces de muchos años, que lo desarman o lo rompen, en cuyo caso se le coloca una suerte de parches adheridos con engrudo de almidón de trigo. También puede ocurrir que falte un pedacito y sea necesario agregárselo.
“Las cualidades especiales del nanopapel derivan de que se fabrica con celulosa pura, está libre de lignina o cualquier otro agregado que pueda tener la versión comercial”, explica López Rey. Y agrega Foresti: “Para extraer la celulosa de plantas, hay que hacer un tratamiento químico bastante contaminante, porque hay que eliminar los otros componentes de la fibra vegetal, como la lignina, que están muy amalgamados. Las bacterias producen celulosa super pura y directamente en formato ‘nano’, entonces esos otros pasos se saltean”.
Por otro lado, el papel “Japón” está hecho no con nanofibras, sino con macrofibras, que son opacas. El nanopapel es totalmente transparente y esa es otra de sus ventajas para restaurar documentos: no oculta ninguna escritura, ninguna grafía.
El de Foresti, Morales y López Rey es probablemente uno de los pocos, o quizá el único grupo que trabaja con nanopapel bacteriano en la región. Para obtenerlo, siembran las bacterias en un medio de cultivo del que éstas pueden tomar los nutrientes y estar en contacto con oxígeno (ya que son aeróbicas). “Las nanofibras crecen en la superficie –detalla Foresti–. Nosotros no las usamos directamente porque no es un material homogéneo, se va formando de a manchones y tiene irregularidades de grosor que se ven a simple vista. Entonces, para que el proceso sea reproducible, las purificamos, las licuamos, las homogeneizamos y nos quedamos con una suspensión de nanofibras a la que Cristian le puede dar el tamaño y la forma que quiera, todavía con ciertas restricciones”.
“Mientras los papeles japoneses más finos tienen un grosor de aproximadamente 30 micrones [milésimas de milímetro], el nuestro mide entre 9 y 13 micrones –subraya López Rey–; y es diez veces más barato”.
Ya terminando su segundo año de doctorado, Cristian tiene aún varios aspectos por explorar. Uno de ellos es cómo funciona este material con el paso del tiempo, y en distintas condiciones de humedad y temperatura. Las hojas que obtiene son de 23 por 23 cm, todavía no tienen resuelto cómo producir tamaños mayores. “Si uno quisiera hacer una lámina enorme, tendría que tener una gran pileta, ponerle líquido que se seque... No es la mejor forma de escalar un proceso. Como parte de este proyecto, tenemos pensados un par de procesos que nos permitan obtener rollos de este material, que es lo que necesitaríamos para pensar en un uso comercial, ya que hoy la competencia es importada, cara y de difícil acceso”.
Mientras tanto, los investigadores están aplicando esta tecnología a un grupo de documentos del Museo, un corpus de libros copiadores de la época colonial. “Algunos son comerciales y otros, de correspondencia –cuenta Morales–. Pertenecieron a tres comerciantes rioplatenses que fomentaban el intercambio con España y datan de alrededor de 1780. Los custodia el Museo Histórico Nacional y son muy importantes desde el punto de vista documental, porque contienen mucha información respecto de lo que era el movimiento comercial de ese tiempo. Algunos están deteriorados porque fueron manipulados para ser investigados y otros no resultaron tan revisados. Son manuscritos difíciles de leer, el investigador necesita acercarlos, y eso va provocando la manipulación reiterada y el deterioro de los papeles. La idea del Museo es acondicionarlos, ponerlos en valor y poder manipularlos para digitalizar, para que con el tiempo no se pierda la información”.
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