medidas magnÉticas de pinturas a Óleo e acrÍlicas ...· propriedades envolvem o ferromagnetismo,

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  • Departamento de Fsica PUC-Rio

    MEDIDAS MAGNTICAS DE PINTURAS A LEO E ACRLICAS

    Aluno: Paulo Leite Pinto Orientador: Paulo costa Ribeiro

    Co-orientador: Hlio Ricardo Carvalho Introduo

    A impresso digital magntica de pinturas obtida atravs da medida do fluxo magntico das mesmas. Como requisito a tinta h de ter em sua composio partculas ou elementos que sejam sensveis a estmulos provindos de campos magnticos. Tal requisito satisfeito naturalmente em inmeros tipos de tintas.

    Tanto nas pinturas a leo, quanto em acrlico as tintas utilizadas obtm a cor atravs do uso de pigmentos minerai, que em geral so xidos que tm propriedades magnticas. Tais propriedades envolvem o ferromagnetismo, cujos momentos magnticos produzem um magnetismo remanente. O magnetismo remanente pode ser detectado aps a orientao do quadro mediante a utilizao de um im ou de uma mesa de ims.

    Incorporamos o estudo das tintas acrlicas no projeto de impresso digital de pinturas magnticas, do Laboratrio de Fsica Aplicada Arte, PUC-Rio, percebendo que h propriedades magnticas nesse tipo de tinta tambm. Aderimos, mais recentemente, um estudo introdutrio das tintas guache, notando que, para essas tintas, a variao da tonalidade das cores infere determinantemente na expresso magntica, isto , em algumas tintas, percebe-se pouco fluxo magntico, enquanto para outras, intenso fluxo.

    Objetivos Desenvolver mtodo eficaz de registro de obras de arte, atravs de testes envolvendo a medio da magnetizao de quadros semelhantes e fazer estudos comparativos para identificao atravs de suas imagens magnticas. Estudaremos as tintas comerciais acrlicas e introdutoriamente as tintas guache. Faremos anlise das pinturas feitas por pintores profissionais e por falsificadores. Metodologia

    Utilizando o medidor de fluxo magntico fluxgate, a mesa mvel em onde fixamos as pinturas para serem medidas, a base de magnetizao e o desmagnetizador, realizamos nossas medies e damos incio anlise de determinada pintura.

    Figura 1. Fluxgate medindo pintura fixada na mesa mvel

    Figura 2. Base de magnetizao de pinturas

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    Para mesma pintura, realiza-se ao menos cinco vezes as etapas de:

    desmagnetizar a obra, com desmagnetizador; magnetizar a obra em posio fixa, aproximando-se e afastando-se o im em

    deslocamento vertical com velocidade constante, tendo seu centro coincidindo com o centro da imagem e mantendo-se fixa sua posio no eixo horizontal;

    calibrar os sensores Fluxgate, para o campo magntico da sala e para o campo magntico da mesa sem pintura;

    posicionar e fixar a pintura na mesa mvel, com seu cento alinhado ao centro da mesa;

    com software apropriado, programar a rea de varredura e preciso da medio;

    realizar a medio; utilizando software adequado, armazenar o resultado, captur-lo em forma

    matricial e, por fim, visualiz-lo como mapa do campo magntico.

    Em seguida calcula-se a mdia dessas medidas e a respectiva varincia. O mesmo feito com a falsificao, e comparam-se os resultados obtidos.

    Para comparao menos intuitiva entre a mdia de quadros verdadeiros e a mdia de falsos, isto , o leitor observa e analisa visualmente as diferenas entre os resultados obtidos, calculamos matricialmente e convertemos para mapa magntico o desvio-padro entre a mdia das medidas do quadro verdadeiro e do falso. Assim, expomos graficamente as diferenas entre duas obras.

    Para o desenvolvimento de mtodo eficiente, parte da pesquisa buscar formas de aperfeioamento da metodologia implementada no processo, assim, mesclando-se conhecimento do eletromagnetismo com criatividade, buscamos aprimorar os mtodos experimentais para obtermos resultados mais precisos.

    Com exemplo de incorporporao de melhorias como forma a obter resultados cada vez mais coerentes com a inteno da pesquisa, temos:

    Incorporao de lmina de vidro para fixao da pintura; Margens de acrlico;

    Aps equipararmos o centro da lmina de vidro com o centro da mesa mvel, fixamos

    margens de acrlico, delimitando o posicionamento da pintura na mesa mvel durante a medio.

    Tal delimitao do posicionamento tornou possvel manter a pintura na mesma posio para cada medio, resultando em mdia notavelmente correlacionada a cada medida independente, e varincia significantemente reduzida.

    Escolhemos como material para as margens fixas o acrlico e para base de fixao da pintura o vidro, pois propriedade desses materiais serem no magnticos.

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    Figura 3. Lmina de vidro e margens de acrlico Figura 4. Fixao da base suporte

    Fixao de base suporte da lmina, na estrutura onde realizamos a etapa de magnetizao;

    Tendo o im centralizado de acordo com o centro da lmina de vidro, e a imagem j

    centralizada na lmina, encaixamos a placa no suporte onde realizado o processo de magnetizao. Dessa forma, para diversas medies, a imagem magnetizada praticamente na mesma posio, mitigando-se diferenas nos procedimentos. Resultados e Discusses Tintas Acrlicas Os experimentos que seguem so de pinturas feitas com tintas acrlicas, que demonstraram significante sensibilidade magntica. A grandeza dos valores, medidos em Gauss, variam de obra para obra. Est explcito ao lado de cada mapa dos fluxos magnticos o intervalo dos valores contidos nas pinturas. No obstante, para efeitos de comparao em mesma escala, determinamos como limites inferior do intervalo de variao o menor valor entre as medies realizadas para as obras em questo. Para o limite superior, o maior valor encontrado nas medies das pinturas. 1 - Quadro: Rua Casa

    Quadro Verdadeiro Quadro Falso

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    Mdia das medies Verdadeiros Mdia das medies - Falsos

    As diferenas so evidentes entre os mapas magnticos. Podemos expor ainda mais

    com o grfico do desvio-padro entre eles: Desvio-padro entre mdia dos verdadeiros e mdia dos falsos:

    No obstante, a varincia entre as vrias medies para cada pintura, individualmente foi baixa, o que indica bom resultado, isto , para cada medio da mesma pintura, houve poucas diferenas no resultado obtido. Fica claro que quanto maior o desvio-padro entre os mapas de duas pinturas distintas, como por exemplo, uma verdadeira e outra falsa, maiores so as divergncias entre os mapas magnticos das obras, o que indica claramente que no se trata da mesma pintura. E sendo mitigada a varincia entre as medies da mesma pintura, atinge-se maior exatido.

    Varincia entre medies Verdadeiros Varincia entre medies Falsos

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    2 - Quadro: Sol Essa pintura foi feita com a inteno de se copiar no somente os aspectos visuais, mas

    de se copiar o mapa magntico, isto , foram pintadas simultaneamente, com as mesmas tintas, pelo mesmo autor.

    Quadro Verdadeiro - Sol 01 Quadro Falso - Sol 02

    Mdia das medies Verdadeiros Mdia das medies - Falsos

    Percebe-se, nesse experimento, que h fluxo magntico nas regies onde h maior

    concentrao de tinta preta, P134. Ainda que foram pintadas simlultaneamente, com tentativa de de aproximar ao mximo as espessura da tinta, percebe-se que nas medies dos fluxos magnticos, o registro foi diferente.

    Isso fica evidenciado com o desvio-padro entre os resultados, tendo maior expressividade nas regies onde h mais tinta do tipo P134.

    Desvio-padro Sol 01 / Sol 02

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    A regio azulada do grfico do desvio-padro entre os mapas magnticos pode ser explicada trivialmente pelo fato de representar o desvio-padro de regies com muito pouco fluxo magntico. A diferena entre dois termos inexpressivos pouca, o que explica o resultado de baixo desvio-padro nessas reas regies.

    propcio mencionar novamente que quanto maior o desvio-padro entre-pinturas, maiores so as diferenas entre os mapas magnticos. E quanto menor varincia entre medies de uma mesma pintura, menor foi o erro entre cada medio e mais preciso o resultado.

    A varincia entre cada medio para uma mesma pintura foi razoavelmente baixa, como segue nos grficos abaixo:

    Varincia entre medies Verdadeiros Varincia entre medies Falsos

    3 - Quadro Menino Quadro Verdadeiro Quadro Falso

    Mdia das medies Verdadeiros Mdia das medies - Falsos

    -6 -4 -2 0 2 4 6 -6

    -4

    -2

    0

    2

    4

    6

    -8,000mG -7,200mG -6,400mG -5,600mG -4,800mG -4,000mG -3,200mG -2,400mG -1,600mG -800,0G 1,518aG 800,0G 1,600mG 2,400mG 3,200mG 4,000mG 4,800mG 5,600mG 6,400mG 7,200mG 8,000mG

    X Axis Title

    Y Axis

    Title

    -6 -4 -2 0 2 4 6 -6

    -4

    -2

    0

    2

    4

    6

    -8,000mG -7,200mG -6,400mG -5,600mG -4,800mG -4,000mG -3,200mG -2,400mG -1,600mG -800,0G 1,518aG 800,0G 1,600mG 2,400mG 3,200mG 4,000mG 4,800mG 5,600mG 6,400mG 7,200mG 8,000mG

    X Axis Title

    Y Axis

    Title

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    Varincia entre medies Verdadeiros Varincia entre medies Falsos

    Tinta Guache Nesse experimento, analisamos de forma introdutria a expresso magntica das

    tintas guache. Percebemos que para exibir claramente um dipolo magntico, seria necessrio modificar a maneira de magnetizao das pinturas, isto , para tintas guache, magnetizamos horizontalmente a pintura.

    Magnetizao Horizontal Magnetizao Vertical

    Na magnetizao horizontal, os ims so posicionados verticalmente e paralelos entre si para o campo magntico entre ms atingir pintura tangencialmente. As setas vermelhas indicam o sentido do fluxo magntico, a azul indica o sentido de deslocamento dos ms: em direo pintura.

    Para ma