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Físicos y arqueólogos analizan pigmentos prehispánicos de la zona Maya

Luciana de la Fuente
9/nov/2018

Samuel Tehuacanero Cuapa, técnico académico del Instituto de Física (IF) y especialista en microscopía electrónica de transmisión, forma parte de una investigación que busca analizar y estudiar pinturas prehispánicas, las cuales, tienen una gran importancia debido a que pertenecen a la ciudad de Mayapan, la última gran civilización Maya en Yucatán, México.

Físicos y arqueólogos se dedicaron a estudiar muestras de pigmentos prehispánicos de distintos templos de la zona arqueológica maya. Con ello, los arqueólogos buscan deducir qué tipo de actividades hacían los mayas en su época, mientras que los físicos buscan conocer las propiedades fisicoquímicas de los pigmentos, para entender su alta resistencia a la corrosión que provocan algunos ácidos y el medio ambiente.

La iniciativa de este proyecto inició desde 1995 cuando el investigador del IF, Jesús Arenas, y el arqueólogo Carlos Peraza (director del Instituto Nacional de Antropología e Historia en ese entonces), tomaron las primeras muestras de pigmentos para ser analizadas y conocer la técnica de pintura utilizada por los mayas.

Las muestras fueron tomadas de murales encontrados en los templos que ese mismo año habían sido descubiertos: Templo Redondo, Templo de los Nichos Pintados, Pirámide del Pescador y Templo de los Símbolos Solares.



Templos donde se obtuvieron las muestras.
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Ese año las muestras fueron catalogadas por el equipo de trabajo de Jesús Arenas y pudieron determinar su composición y estructura, sin embargo, el proyecto pudo continuar hasta el 2017, cuando la empresa belga Nanomegas le propuso una colaboración a Jesús Arenas, pues ésta buscaba expandirse en México.

Esta empresa, especializada en nuevas técnicas avanzadas de microscopía electrónica de transmisión, proveería del equipo necesario al proyecto y los investigadores continuarían con los análisis de las muestras.

Nanomegas tiene instalados diferentes equipos en alrededor de 90 laboratorios en todo el mundo, los cuales se enfocan en el área de ciencias de materiales, mas actualmente, buscan enfocarse también en la arqueometría, disciplina científica que abarca las técnicas de análisis para el estudio físico y químico de materiales arqueológicos. Samuel Tehuacanero es uno de los investigadores destacados para este trabajo, ya que se ha dedicado a determinar los principales componentes de los pigmentos.

Las técnicas más avanzadas en microscopía

Estudiar pigmentos que han prevalecido desde hace casi mil años requiere paciencia y dedicación, puesto que es complicado conocer cada uno de sus elementos, además de que pueden existir diferentes tonalidades para un solo color .

El trabajo de Tehuacanero comenzó en el 2017 en el IF y lo continuó durante unos meses en Grenoble, Francia, donde hizo una estancia para analizar las muestras bajo dos técnicas de análisis brindadas por Nanomegas.

“En el IFUNAM preparamos las muestras y todo lo necesario para llevarlas a Francia, en donde se analizaron experimentalmente por la técnica de PED y ASTAR”, menciona el técnico académico.

Estas dos técnicas son complementarias y son de lo más avanzado en microscopía. Primero, debe realizarse la técnica de PED (Precisión de Difracción de Electrones). Este método se encarga de rotar el haz de electrones en el microscopio electrónico de transmisión (TEM) alrededor del eje óptico del mismo, formando una especie de cono.

A partir de ello, se genera un patrón PED y como consecuencia, se produce un patrón de difracción cuasi-cinemático. Esto quiere decir que no hay dispersión múltiple de electrones, puesto que PED disminuye considerablemente los efectos dinámicos de la muestra. Con esto último es posible determinar la estructura cristalina de la misma.

La segunda técnica se trata de un software llamado ASTAR, que es el mapeo de la orientación de fases cristalinas. Este método ayuda a comprender, tanto en escalas nano como micro, la textura del material a analizar; en un microscopio electrónico de transmisión, ASTAR mapea con patrones de difracción de electrones sobre una región de la muestra cristalina. Finalmente, se comparan los patrones registrados con una base de datos de patrones conocidos.

ASTAR permite determinar la orientación relativa de los granos en el campo de visión, además de obtener también el porcentaje de las fases en la muestra: “se va barriendo toda el área con patrones de difracción y entonces el software automáticamente lo indexa. Te puede decir la orientación en la que se encuentren los cristales, así como a qué fase corresponden”, menciona Tehuacanero.

En México sólo existe un dispositivo para realizar este tipo de técnicas. Pertenece a la empresa Nanomegas y se encuentra en el IPICyT (Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica). El equipo cuenta únicamente con la técnica de PED, sin embargo, este tipo de proyectos busca impulsar y promover la implementación del mismo para poder aprovecharlo al máximo.

La implementación de ASTAR en México es importante, ya que cuenta con ventajas considerables sobre otras técnicas. “Las ventajas de la técnica de ASTAR es que puedes analizar una gran cantidad de materiales hasta una escala nanométrica”, afirma Tehuacanero.

El intenso uso del rojo

Hasta ahora, el pigmento rojo es el que tiene un estudio más completo. De manera general y con los estudios realizados hasta el momento, se sabe que los mayas utilizaron bastante el mineral hematita, debido a que la zona es rica en este recurso.

Con la ayuda de ASTAR se logró determinar el porcentaje de fases de óxido de hierro presentes en la muestra. Se identificó el porcentaje de hematita y magemita presentes, lo cual es muy complicado debido a que tienen un parámetro de red cristalino muy cercano.

La técnica es tan precisa que incluso se determinó la presencia de impurezas de óxido de titanio correspondientes a la fase de rutilo, mismas que posiblemente se adquirieron del suelo durante la extracción de la hematita. Este tipo de impurezas son difíciles de analizar debido a su escala nanométrica y a baja concentración en la muestra.



a) Mural del Templo de Redondo donde se obtuvo la muestra roja para analizarla. b) El pigmento rojo visto con un microscopio óptico. c) Se muestra el área que fue analizada por TEM. d) Imagen virtual de campo claro, donde se realizó el mapeo de patrones de difracción que se muestran en la figura e). En f) se muestran los porcentajes de fase obtenidos.
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De igual manera, se detectó material orgánico en algunas de las muestras, muy probablemente debido al uso de ácido carmínico proveniente de un insecto conocido como grana cochinilla (Coccus Cacti).

La técnica de pintura utilizada por los mayas significa un relevante avance tecnológico de la época, pues los murales han resistido todo este tiempo a la biocorrosión provocada por el medio ambiente.

Samuel Tehuacanero continúa estudiando dichos resultados y los siguientes pigmentos a estudiar son el azul y verde maya, mismos que ya han sido previamente analizados en Italia bajo una técnica llamada Tomografía de Difracción de Electrones (ADT) y cuyos resultados están siendo discutidos por varios investigadores, entre ellos, Jesús Arenas.

Por otro lado, los arqueólogos se encuentran trabajando en deducir actividades de esta cultura a partir de los resultados de las muestras.

Una de las posibles revelaciones sea que quizás el pueblo de Mayapan haya tenido relaciones de comercio con pueblos cercanos, en donde intercambiaban materiales para elaborar sus murales. Habrá que esperar para confirmar esta premisa.