La neteja amb làser és un regal per a la comunitat de física per ajudar a preservar els edificis històrics. La contaminació de l'aire, concretament els aerosols d'àcid sulfúric, van interactuar amb l'estàtua de carbonat de calci, formant una capa de guix composta per sulfat de calci i aigua. La neteja amb làser es pot utilitzar per eliminar dipòsits de pel·lícules i contaminants com sulfats i nitrats de les estructures de marbre. La figura 1 a continuació mostra una estàtua amb dipòsits negres.
Quan es compara la neteja làser amb altres mètodes de neteja de pedres, el primer destaca per la seva precisió, implementació sense contacte i versatilitat. L'ús generalitzat de la neteja làser es va inhibir inicialment a causa de les sospites que era un mètode complex i que hi havia limitacions per accedir als monuments originals per a la prova.
No obstant això, les millores en els models d'interacció de pols làser amb la pedra i els avenços tecnològics en sistemes làser han superat aquests dubtes inicials, i la neteja làser s'ha convertit en un líder en la neteja de monuments històrics.
Per tant, per abordar les dues primeres preguntes plantejades al principi d'aquest article, podem respondre que els sistemes làser polsat, com el làser Nd:YAG de 1064 nm, i les seves longituds d'ona harmòniques estan preparats per a la neteja de pedres.
També es poden utilitzar altres tipus de làsers polsats amb amplades de pols ajustables.
Pel que fa als avantatges de la neteja amb làser sobre el sorra, el fregat, els mètodes químics i els ultrasons, es pot dir que és el mètode sense contacte i la precisió d'eliminar les pel·lícules dipositades.
Per respondre a totes les preguntes relacionades amb la tercera, quarta i cinquena, cal tenir en compte la naturalesa de la interacció del pols làser amb la pedra. La interacció dels polsos làser amb la pedra es pot dividir en processos d'ablació làser autolimitants i no autolimitants. En el cas dels processos d'ablació per làser autolimitants, el llindar de dany de la pel·lícula de contaminació dipositada és molt inferior al del substrat subjacent.
D'altra banda, per als processos d'ablació làser no autolimitants, els llindars de dany del substrat i de la pel·lícula estan molt a prop els uns dels altres.
Per tant, en el primer cas, el procés de neteja serà molt més fàcil, perquè si s'utilitza l'energia i la durada del pols làser adequades (s'utilitza àmpliament el terme fluència làser, que significa energia per unitat de superfície, en Joules/cm2), llavors el contaminant s'eliminarà la pel·lícula. S'evapora abans de causar danys al substrat subjacent. Per als casos no autolimitats, la probabilitat de dany és molt més alta.
Molts treballadors del camp de la neteja làser per a la restauració d'art utilitzen làsers de fibra a causa de la seva flexibilitat i capacitat per fer brillar el feix en llocs de difícil accés a les estàtues. L'acte de netejar amb làser és una obra d'art en si mateix, que requereix un operador especialitzat i làser de fibra per aconseguir flexibilitat. Els làsers són majoritàriament de tipus industrial i els sistemes làser no tenen peces mòbils. Si utilitzeu un làser MOPA (Master Oscillator Power Amplifier), obtindreu polsos làser ajustables i sense envelliment de cristalls com els làsers Nd:YAG. La figura 3 mostra un operador que utilitza un làser de fibra per netejar obres d'art.
També es podria assenyalar que l'ús de làsers per a la neteja de la pedra és més saludable per al medi ambient perquè el procés no produeix tantes partícules com el sorra. Per descomptat, l'operador haurà de portar ulleres de protecció làser.
