A limpeza a laser é um presente para a comunidade física para ajudar a preservar edifícios históricos. A poluição do ar, especificamente os aerossóis de ácido sulfúrico, interagiu com a estátua de carbonato de cálcio, formando uma camada de gesso composta por sulfato de cálcio e água. A limpeza a laser pode ser usada para remover depósitos de película e contaminantes como sulfatos e nitratos de estruturas de mármore. A Figura 1 abaixo mostra uma estátua com depósitos pretos.
Ao comparar a limpeza a laser com outros métodos de limpeza de pedras, o primeiro se destaca pela precisão, implementação sem toque e versatilidade. O uso generalizado da limpeza a laser foi inicialmente inibido devido a suspeitas de que era um método complexo e que havia limitações no acesso a monumentos originais para testes.
No entanto, as melhorias nos modelos de interação do pulso de laser com a pedra e os avanços tecnológicos nos sistemas de laser superaram essas dúvidas iniciais, e a limpeza a laser tornou-se pioneira na limpeza de monumentos históricos.
Portanto, para responder às duas primeiras questões colocadas no início deste artigo, podemos responder que os sistemas de laser pulsado, como o laser Nd:YAG de 1064 nm, e seus comprimentos de onda harmônicos estão prontos para a limpeza de pedras.
Outros tipos de lasers pulsados com larguras de pulso ajustáveis também podem ser usados.
Quanto às vantagens da limpeza a laser em relação ao jateamento, esfrega, métodos químicos e ultrassônicos, pode-se dizer que é o método sem contato e com precisão na remoção dos filmes depositados.
Para responder a todas as terceira, quarta e quinta questões relacionadas, deve-se considerar a natureza da interação do pulso de laser com a pedra. A interação dos pulsos de laser com o cálculo pode ser dividida em processos de ablação a laser autolimitados e não autolimitados. No caso de processos de ablação a laser autolimitados, o limiar de dano do filme de contaminação depositado é muito inferior ao do substrato subjacente.
Por outro lado, para processos de ablação a laser não autolimitados, os limites de dano do substrato e do filme são muito próximos um do outro.
Portanto, no primeiro caso, o processo de limpeza será muito mais fácil, pois se forem utilizadas energia e duração adequadas do pulso do laser (o termo fluência do laser é amplamente utilizado, que significa energia por unidade de área, em Joules/cm2), então o poluente filme será removido. Evapora antes de causar danos ao substrato subjacente. Para casos não autolimitados, a probabilidade de danos é muito maior.
Muitos trabalhadores na área de limpeza a laser para restauração de arte utilizam lasers de fibra devido à sua flexibilidade e capacidade de direcionar o feixe em locais de difícil acesso nas estátuas. O ato de limpeza a laser é uma obra de arte em si, exigindo um operador qualificado e um laser de fibra para obter flexibilidade. Os lasers são principalmente do tipo industrial e os sistemas a laser não possuem partes móveis. Se você usar um laser MOPA (Master Oscillator Power Amplifier), obterá pulsos de laser sintonizáveis e nenhum envelhecimento do cristal como os lasers Nd:YAG. A Figura 3 mostra um operador usando um laser de fibra para limpar obras de arte.
Pode-se ressaltar também que o uso de laser para limpeza de pedras é mais saudável para o meio ambiente porque o processo não produz tanto material particulado quanto o jato de areia. É claro que o operador precisará usar óculos de proteção contra laser.
