Las cámaras de la serie X de Flir respaldan el análisis no destructivo de los manuscritos de la antigua Herculano
Los investigadores utilizan termografía pulsada e imagen térmica de alta velocidad para descubrir inscripciones ocultas y evaluar el estado de frágiles papiros carbonizados sin contacto físico.
www.flir.com
La tecnología de imagen térmica de Flir está ayudando a investigadores en Italia a descifrar textos ocultos en los papiros de Herculano, una colección única de manuscritos antiguos carbonizados durante la erupción del Vesubio en el año 79 d. C. Mediante el uso de termografía pulsada, que aprovecha el puerto de entrada lock-in analógico rápido de 2,775 MHz incorporado en las avanzadas cámaras térmicas de Flir, los científicos están recuperando textos que anteriormente eran invisibles a simple vista y obteniendo, al mismo tiempo, nuevos conocimientos sobre la frágil estructura interna de estos documentos. Todas las imágenes proceden de S. Ceccarelli et al., SciRep 15, 34466 (2025).
Este importante proyecto está liderado por investigadores del Instituto de Ciencias del Patrimonio, perteneciente al Consejo Nacional de Investigación de Italia (CNR), que están explorando métodos no destructivos para estudiar y preservar lo que sigue siendo la única biblioteca conservada del mundo grecorromano antiguo.
Descubiertos durante las excavaciones realizadas en el siglo XVIII en la Villa de los Papiros de Herculano, los rollos sobrevivieron a la erupción volcánica gracias a un proceso de carbonización provocado por el intenso calor y su enterramiento bajo material volcánico. Aunque este extraordinario fenómeno permitió preservar los manuscritos, también generó importantes desafíos para historiadores y conservadores que intentan leerlos y protegerlos.
Muchos de los papiros fueron desenrollados mecánicamente hace siglos y montados sobre soportes. Sin embargo, los fragmentos resultantes son extremadamente frágiles, presentan con frecuencia múltiples capas superpuestas y, en muchos casos, resultan casi ilegibles.
Las limitaciones de las técnicas de imagen convencionales
Uno de los principales desafíos para los investigadores es que tanto el sustrato de papiro carbonizado como la tinta son de color negro, lo que dificulta enormemente su diferenciación mediante métodos convencionales de imagen, ya que se pierde el contraste en el espectro visible. Otras técnicas más sofisticadas, como la obtención de imágenes por rayos X, pueden ofrecer buenos resultados, especialmente cuando se combinan con inteligencia artificial, pero son más complejas y costosas, y requieren trasladar los papiros a laboratorios especializados donde estas tecnologías están disponibles.
Para afrontar estos desafíos, los conservadores recurrieron a la termografía pulsada, una técnica que combina una excitación luminosa controlada con imagen térmica de alta velocidad. El método consiste en iluminar el papiro con un breve pulso de luz y registrar la respuesta térmica resultante a lo largo del tiempo.
Las inscripciones superficiales se hacen visibles casi de inmediato en las primeras imágenes infrarrojas captadas tras la excitación, ya que la tinta absorbe la luz de forma diferente al material de papiro circundante. A medida que el calor se propaga por la muestra durante los segundos siguientes, comienzan a revelarse detalles estructurales más profundos y elementos ocultos. Este comportamiento térmico dependiente del tiempo proporciona a los investigadores una forma eficaz de diferenciar la escritura del material de soporte.
Imagen térmica avanzada
La utilización de las cámaras térmicas Flir de la serie X constituye un elemento central del proyecto. Al combinar captura infrarroja de alta velocidad y elevada sensibilidad con avanzadas capacidades de análisis térmico, estas cámaras son ideales para entornos científicos y de investigación donde la precisión y la integridad de los datos son fundamentales.
Al operar en el espectro infrarrojo de onda media, las cámaras Flir de la serie X permitieron a los investigadores capturar eventos térmicos rápidos con una sensibilidad excepcional, haciendo visibles durante el análisis mediante termografía pulsada diferencias de temperatura muy sutiles entre las zonas con tinta y las zonas sin ella. La serie X incorpora un puerto de entrada lock-in analógico rápido diseñado para recibir señales de referencia externas, lo que permite realizar análisis térmicos de alta velocidad con una frecuencia de muestreo de 2,775 MHz. Esta capacidad permite detectar señales débiles o diferencias mínimas de temperatura en los materiales.
Los investigadores utilizaron lámparas de doble flash para generar una excitación controlada, limitando al mismo tiempo el aumento de temperatura en los papiros a entre 2 y 3 °C, muy por debajo de cualquier nivel considerado perjudicial para este material antiguo. Además, sistemas especiales de filtrado evitaron la exposición a radiación ultravioleta y minimizaron los reflejos infrarrojos no deseados.
Según el equipo del proyecto, la elevada sensibilidad, la resolución espacial y las avanzadas capacidades de registro de las cámaras Flir de la serie X resultaron especialmente importantes para identificar contrastes térmicos finos y preservar la claridad de las imágenes durante todo el proceso de adquisición.
La capacidad de transmitir y registrar datos térmicos de forma continua y sin pérdida de fotogramas también facilitó un posprocesamiento y análisis detallados mediante el software Flir Research Studio.
Cabe destacar que el método es completamente sin contacto y no destructivo, un requisito esencial cuando se trabaja con frágiles bienes del patrimonio cultural que no pueden manipularse físicamente ni retirarse de sus soportes históricos.
Más allá de la recuperación de textos
Aunque el objetivo principal del proyecto es revelar textos ocultos, la termografía pulsada también proporciona información estructural de gran valor para los especialistas en conservación.
A medida que el calor se difunde por el papiro durante periodos más prolongados, los datos térmicos comienzan a revelar características como patrones de fibras, capas superpuestas y puntos de adhesión entre el papiro y su soporte. Estos detalles ayudan a los conservadores a comprender mejor el estado físico de los manuscritos e identificar zonas donde puede estar produciéndose deterioro o desprendimiento.
La posibilidad de investigar simultáneamente la escritura y la morfología del sustrato a partir del mismo conjunto de datos térmicos ofrece ventajas significativas para la planificación de restauraciones y las estrategias de conservación a largo plazo. La técnica resulta especialmente útil porque algunas regiones de los manuscritos contienen múltiples capas comprimidas generadas durante el proceso histórico de desenrollado. En estas áreas, las secciones subyacentes permanecieron adheridas en lugar de separarse limpiamente, creando una estructura compleja difícil de analizar mediante métodos tradicionales de imagen.
Los investigadores también señalaron que algunas tecnologías alternativas pueden requerir equipos más voluminosos, condiciones de posicionamiento más restrictivas o proporcionar una calidad de imagen inferior al examinar materiales multicapa.
Potencial futuro
Uno de los desafíos pendientes consiste en identificar textos situados en el reverso de los papiros o enterrados en secciones con numerosas capas, donde la penetración de la luz de excitación es limitada. Aunque es posible detectar información térmica residual procedente de capas más profundas, las señales obtenidas se vuelven progresivamente más débiles y difusas a medida que el calor se propaga por el material.
Para ayudar a superar estas limitaciones, el equipo del CNR está explorando actualmente el uso de técnicas de procesamiento basadas en inteligencia artificial. El análisis asistido por IA podría mejorar aún más la diferenciación entre la tinta y el sustrato de papiro, incrementando potencialmente la legibilidad y facilitando la futura interpretación de los textos.
Sea cual sea el futuro, el equipo está convencido de que la termografía pulsada se convertirá en una herramienta complementaria cada vez más valiosa junto a otras técnicas avanzadas de ciencia del patrimonio. Este proyecto demuestra el creciente papel de la tecnología de imagen térmica de Flir en la investigación científica y la conservación. Al combinar la adquisición térmica de alta velocidad con métodos avanzados de análisis, los investigadores pueden ahora estudiar algunos de los artefactos históricos más frágiles del mundo de formas que antes eran imposibles.
