Estudiando las pinturas de los viejos maestros – mediante el uso actual de la ciencia de los materiales – podemos tener una visión muy clara de los procesos involucrados en la creación de una obra de arte: la elección de los materiales, la habilidad del pintor en el manejo de los mismos y la percepción del trabajo terminado.
Los avances recientes en los métodos de análisis químico, incluida la física de la radiación y la espectroscopia, han llevado a nuevas consideraciones sobre el papel que juega la materialidad en el proceso de creación artística de una obra. Si bien hasta hace poco era necesario tomar muestras para analizar una pintura, gracias a instrumentos miniaturizados que pueden trasladarse a museos y sitios históricos es posible identificar, de manera no invasiva, los componentes de las obras de arte. Métodos como la espectroscopia de fluorescencia de rayos X, la difracción de rayos X y los láseres – con espectrometría Raman y de fluorescencia inducida por láser -, entre otros, juegan hoy un papel muy importante en estas áreas de investigación científica. Ha surgido un nuevo campo que combina la química analítica, la ciencia de los materiales y la historia del arte, y que podría denominarse «historia técnica del arte».
Actualmente, es posible identificar los componentes materiales en las capas de pintura, lo que permite hacer visibles las etapas anteriores de la realización de la obra y revelar la alteración de las imágenes, es decir, el pentimenti, cuando el pintor ha cambiado la composición durante el proceso de pintura. Estos aspectos nos ayudan a entender mejor cómo los artistas tuvieron que lidiar con sus materiales para dar forma al proyecto que tenían en mente. Por otro lado, todos esos datos son muy útiles para los curadores y conservadores de arte a la hora de tomar decisiones ante los análisis de las pinturas, o cuando deben considerar las alteraciones de color de los pigmentos que modificaron el aspecto de las mismas.
La historia de las artes, en particular la de la pintura, ha mostrado a menudo el papel crucial que desempeña el manejo correcto de pigmentos y aglutinantes. Así, por ejemplo, Leonardo da Vinci utilizó capas muy delgadas de un esmalte oscuro para crear la cara de la Mona Lisa – por lo que han demostrado los análisis químicos -, pero fracasó en varios otros proyectos, como la famosa representación de La batalla de Anghiari, realizada para decorar el Salón de los Quinientos en el Palazzo Vecchio de Florencia. Los motivos de este fracaso aún no están bien explicados: sus biógrafos hablan de una posible formulación y manipulación inadecuada de los materiales que llevó a que la pintura se escurriera por la pared en lugar de fijarse en su superficie. Con todo, los manuscritos y pinturas de Leonardo muestran que fue un experimentador excepcional convencido de la importancia de moler minerales para producir pigmentos y extraer aceites, gomas, resinas y alcoholes de plantas y árboles para formular aglutinantes y barnices complejos. Posteriormente, otros pintores se sintieron en desventaja por sus limitaciones en el uso de los pigmentos y aglutinantes que tenían a su disposición, cuestionándose sus habilidades artísticas al estar constreñidos por un escaso conocimiento químico a la hora de tomar las mejores decisiones durante la realización de sus obras. Vincent Van Gogh escribía a su hermano Theo, desde Auvers-sur-Oise, el 17 de junio de 1890, lo siguiente:
«En los colores hay adulteración como en los vinos. ¿Cómo se puede juzgar correctamente cuando, como yo, no se sabe nada de química?».
La importancia de los materiales en la creación artística se puede ver reflejada en el siglo XX, e incluso hoy, cuando los artistas publicitan ampliamente su adquisición del uso exclusivo de un color. A finales de la década de 1950, Yves Klein pidió a su proveedor de pinturas Edouard Adam, instalado en París, que formulara un nuevo color, con una composición «secreta» que pudiera ser solo suya – como si de un invento se tratara -. Después de muchos ensayos, Adam obtuvo una mezcla compuesta de pigmento azul ultramarino sintético y el aglutinante de acetato de polivinilo Rhodopas-M puesto en el mercado en 1956 por la Compañía Rhone-Poulenc. Este «Azul Klein Internacional» – o IKB – se convirtió entonces en un elemento diferenciador para el artista y le permitió inventar nuevas formas de pintar – especialmente con esponjas – y utilizar mujeres desnudas como «pinceles vivos». Más recientemente, en 2016, Anish Kapoor adquirió los derechos exclusivos de un nuevo pigmento sintético, el Vantablack S-Vis, atribuido a la empresa inglesa Surrey NanoSystems y compuesto por nanotubos de carbono ensamblados en una estructura similar a la del coral, que tiene la propiedad de ser un negro profundo que refleja menos del 0,3% de la luz visible. Anish Kapoor mostró a través de su obra el papel fundamental que juega la Ciencia de los Materiales durante el proceso de creación artística.
Pero este comportamiento no es nuevo. Los métodos utilizados para sintetizar nuevos pigmentos que no existen en la naturaleza forman parte del patrimonio inmaterial de la humanidad. Así, por ejemplo, la falta o escasez de los pigmentos azules naturales indujo a la invención de minerales azules inorgánicos artificiales en Egipto o Mesopotamia, durante el tercer milenio antes de Cristo, y en China en el primer milenio a.C., así como al descubrimiento del azul híbrido orgánico-inorgánico en la civilización maya. La química húmeda, la recristalización térmica y los procesos de recocido relacionados estuvieron en el origen de todas las síntesis, y se aplicaron para desarrollar una gran cantidad de colores adoptados por los artistas, pero solo si eran intensos, puros, vívidos, fáciles de manipular con un pincel y estables en luz y al ambiente. Estas prácticas ancestrales son, hoy en día, fuente de ideas para el diseño de nuevos pigmentos, con un amplio abanico de propiedades que pueden ser de interés para aplicaciones industriales y forenses.
En el transcurso de las últimas dos décadas, los académicos han considerado la necesidad y los beneficios de la química analítica, que permite, entre otras cosas, nuevas mediciones in situ con espectroscopias no invasivas, mapeo químico para revelar pinturas ocultas, o la identificación de alta resolución espacial de materiales con microfocos y haces de rayos X de sincrotrón para mezclas complejas y fenómenos de alteración. Utilizando el análisis multivariante y la quimiometría para interpretar los numerosos datos obtenidos por espectroscopia de imágenes, se ha demostrado que la identificación de un pigmento o sustancia específica en una receta compleja contribuye a la comprensión de la evolución de las prácticas artísticas, algo muy útil para la conservación y autenticación de obras de arte. Más recientemente, los nuevos enfoques se centran en la ciencia de los materiales y tienen como objetivo una mejor comprensión de los aspectos teóricos de los materiales de pintura y de su comportamiento como mezclas de pigmentos y aglutinantes.
Más que la selección de pigmentos de naturaleza natural o artificial, la evolución en su formulación con aglutinantes nos ilustra cómo era de importante para los pintores considerar la interacciones entre los componentes que están en el origen de los efectos artísticos que deseaban lograr. La creación de luces y sombras, y los efectos del movimiento, son factores clave para la realización exitosa de una pintura que, durante mucho tiempo, ha tratado de crear una representación mimética y sensible de la naturaleza. La percepción de la luz, el relieve y el movimiento de nuestro cerebro frente a la pintura están controlados en gran medida por la adición de pigmentos blancos u oscuros y por el uso de pinceladas prominentes, generándose una imagen que es una representación extraordinariamente realista de cómo se mueve la luz. La capacidad de añadir sustancias que confirieran propiedades físicas específicas a un material de pintura constituyó un desafío crucial que brindó, simultáneamente, nuevas oportunidades estéticas a los artistas. Pero es difícil determinar cuál fue la fuerza impulsora que se hallaba detrás de la innovación: ¿ciencia de materiales o arte?
Desde finales del siglo XV, los pintores han preferido la pintura al óleo, pues los aceites usados se secaban más lenta y uniformemente que los aglutinantes orgánicos utilizados anteriormente (como huevo, pegamento, caseína y goma arábiga) y porque se podían superponer fácilmente para enmascarar colores ya existentes. Estas dos cualidades permitieron a los artistas ser rápidos para corregir y seguir elaborando sus obras. Más adelante, los materiales para la pintura al óleo eran preparados en los talleres de los artistas, moliendo pigmentos con aceite de linaza, nuez o amapola (a menudo tratados con óxido de plomo para mejorar sus propiedades secantes). De esta forma, se conseguía un material pastoso que podia aplicarse fácilmente con un pincel. Cuando se agregó más aglutinante para crear lo que se denominó «esmalte», el material se volvió más fluido, su tiempo de secado más largo y el resultado final fue translúcido, mostrando una saturación de color excepcional. Con el paso del tiempo, se utilizó el ajuste de la translucidez de las capas para producir efectos sutiles. Los pintores italianos y holandeses de los siglos XV y XVI mezclaban vidrio en polvo incoloro en capas de pintura, por sus propiedades ópticas y como secante para el aceite. Leonardo da Vinci utilizó la técnica del vidriado para crear sombras en la cara de Mona Lisa; Rembrandt añadió granos de almidón, y Nicolas Poussin un polvo fino de calcita a la pintura aplicada – en el caso de los dos últimos artistas, sobre fondos de colores -. La calcita y el almidón tienen índices de refracción próximos al de los aceites secantes secos, lo que aumenta la translucidez de las capas de pintura, permitiendo la transferencia de la luz hacia las capas más profundas.
Otro desafío importante para los artistas fue adaptar el comportamiento de la viscosidad del material de pintura para obtener superficies lisas o rugosas y evitar cualquier mezcla de colores durante su trabajo. Los estudios reológicos sobre el nuevo uso de fórmulas antiguas han demostrado cómo la cantidad de aceite o la adición de un medio a base de resina mezclado con el aceite puede ayudar a afinar la pincelada y la capacidad de la pintura para nivelarse o, por el contrario, para retener las marcas del pincel. Las pinturas que se ajustaban al comportamiento newtoniano del aceite fueron utilizadas como esmaltes desde el siglo XV, antes de que los artistas comenzaran a emplear mezclas pseudoplásticas o, incluso, tixotrópicas. A principios del siglo XIX, los químicos introdujeron en el arte sustancias tipo gel, como la goma, que consiste en una mezcla de aceite, acetato de plomo y resina de masilla. Estos geles híbridos muestran una estructura de tipo laminar en una fase continua. Cuando se mezclan con pintura al óleo, incluso en concentraciones bajas, se mejoran los módulos elásticos y de pérdida de pintura, así como el valor del límite elástico: esto induce a la formación de un gel con propiedades elásticas más fuertes que la propia goma. Tal efecto confirma el atractivo de esta técnica para los pintores, ya que les permite pintar rápidamente y crear impastos altos.
El tipo de pigmento, su granulosidad y concentración también influyen en las propiedades materiales de la pintura. La pintura al óleo blanco de plomo y blanco de zinc muestran comportamientos similares, con una transición de sólido a fluido, si bien el blanco de zinc permite mayor empaste cuando se formula con el mismo contenido de aceite. Sin embargo, como es bien conocido en la industria moderna de pinturas industriales, todos estos sistemas muestran un comportamiento complejo con posibles efectos dependientes del tiempo, por lo que resulta difícil predecir con precisión cuál será su evolución una vez se hayan aplicado. Van Gogh aprovechó todas estas propiedades durante la creación de sus obras, usando uno u otro de los pigmentos blancos en áreas específicas de la pintura. Utilizando su propio vocabulario, comentaba la importancia de las propiedades materiales de la película de pintura en una carta a su hermano:
«Qué gracioso es el toque, la pincelada. Al aire libre, expuesto al viento, al sol, a la curiosidad de la gente, se trabaja como se puede, se llena el lienzo a pesar de todo. Sin embargo, entonces, uno capta lo verdadero y lo esencial: eso es lo más difícil. Pero cuando uno vuelve a este estudio después de un tiempo y ordena las pinceladas en la dirección de los objetos, ciertamente es más armonioso y agradable de ver, y le agrega todo lo que tiene de serenidad y sonrisas».
La reflexión, transmisión y absorción de la luz por las capas de pintura son elementos de gran importancia para los artistas. El origen del color en una pintura es una nueva y atractiva dirección de investigación. Los análisis químicos de las obras de arte determinan la naturaleza exacta de más o menos todos los componentes de las capas de pintura. En el caso de la materia condensada, como las películas de pintura, se producen múltiples eventos de dispersión: la coloración depende del espesor de la película, la concentración de pigmento y la granularidad.
El progreso en el cálculo teórico del color en pinturas complejas es un hecho bastante reciente. El interés sobre este tipo de investigaciones también reside en la posibilidad de aprovechar la influencia de la interacción con la luz para resaltar la evolución de las pinturas a través del tiempo, cuando dicha interacción ha perturbado la apariencia de la imagen. Se producen muchas reacciones químicas en los pigmentos dentro de la película de pintura; un ejemplo lo encontramos en las obras de Van Gogh, con cromatos de plomo, sulfuros de cadmio, plomo rojo o lacas de geranio a base de eosina. Las consideraciones teóricas y los experimentos que utilizan un conjunto electroquímico sugieren que se produce una imitación del entorno real que permite comprender las características básicas de la cinética química para las transformaciones sólido-sólido. Esto es importante tenerlo en cuenta cuando intentamos reconstituir los colores originales de las pinturas. La materialidad de la pintura se está convirtiendo, pues, en una nueva y atractiva aplicación de los estudios de Historia del Arte a las prácticas de los artistas.
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