Mann hält eine Nemosine-Verpackung in die Luft

Mit der neuentwickelten Box sollen Filme und fotografisches Kulturgut länger haltbar gemacht werden. (Bild: Aimplas)

Weiße, runde Box
Am Nemosine-Projekt haben sich insgesamt 16 Akteure beteiligt (Bild: Aimplas)

Das vom Technologischen Institut für Kunststoffe Aimplas, Valencia, koordinierte Projekt Nemosine geht nach vier Jahren Forschung zu Ende. Ziel war es, eine neue, effizientere und nachhaltigere Lösung für die Aufbewahrung von Kulturgütern des 20. Jahrhunderts zu finden, die auf Celluloseträgern hergestellt wurden, also Filme und Fotografien, die dieses chemisch instabile Material, das ihre langfristige Erhaltung gefährdet, enthalten. Im Rahmen des Projekts ist es gelungen, eine intelligente Verpackung zu entwickeln, die die Lebensdauer und den Erhalt dieser wertvollen Kulturgüter verlängert und gleichzeitig den Energieverbrauch herkömmlicher Aufbewahrungssysteme (in der Regel kalte Lagerung unter 5 °C) und somit die Kosten reduziert.

Woraus sich die Verpackung zusammensetzt

Das System besteht aus einem Behälter, der ein Adsorptionsmittel für die von der Cellulose freigesetzte Essigsäure enthält, aus Sensoren, die diese Säure und das Stickstoffdioxid feststellen und aus einer Software, die diese Emissionen überwacht und ein Zersetzungsmodell erstellt, um Entscheidungen über die Aufbewahrung treffen zu können.

Die Nemosine-Box besteht aus Polypropylen, das sich aufgrund seiner chemischen Beständigkeit, seiner Stabilität und seiner Barrierewirkung gegen Wasserdampf für den Spritzguss eignet, und der Preis ist ein Schlüsselfaktor für die Skalierbarkeit und Kommerzialisierung dieser innovativen Lösung. Darüber hinaus wurde die Verpackung verschiedenen Charakterisierungsanalysen unterzogen, um ihre Funktionalität und Sicherheit für die Erhaltung der Ton- und Bildträger zu gewährleisten.

Essigsäure-Adsorbentien wurden entwickelt, um die durch das so genannte Essigsäure-Syndrom verursachte Zersetzung, die die Erhaltung von aus Cellulose gewonnenen Materialien bedroht, zu verringern. Sie basieren auf Metal-Organic Frameworks (MOFs), einem porösen Nanomaterial, das für die Adsorption dieser Säure unter feuchten Bedingungen geeignet ist, wie es bei Trägermaterial aus Cellulosederivaten der Fall ist.

Um die Handhabung zu erleichtern, wurden diese Adsorbentien in Verpackungsgitter in Granulatform in versiegelte Beutel aus Tyvek , einem 100 % synthetischen Material aus HD-Polyethylenfasern, integriert. Entsprechende Tests haben ihre Wirksamkeit, mechanische Stabilität und hohe Adsorptionskapazität nachgewiesen. Im Falle von Pilzbefall kann dieses Gitter mit Beuteln aus Kieselgel gefüllt werden, um das beschädigte Material zuerst zu trocknen, um danach die Beutel mit den MOFs einzusetzen.

Wie Sensoren dabei helfen, Energie und Emissionen einzusparen

Hand an einer weißen Box
Die Entwicklung der Box aus Polypropylen ging nach vier Jahren zu Ende. (Bild: Aimpl)

Im Rahmen des Nemosine-Projekts wurde auch ein Sensorsystem entwickelt, das Essigsäure und Stickstoffdioxid erkennt und damit eine kostengünstige und energiesparende Lösung für den Nachweis der Zersetzung dieser Materialien bietet. Darüber hinaus wurde eine grafische Benutzeroberfläche entwickelt, die es dem Benutzer ermöglicht, sowohl Roh- als auch Konzentrationswerte mit einer einfachen Datenübertragung über eine drahtlose Verbindung auf einem Computer zu visualisieren. Zur Überwachung des Zersetzungsprozesses enthält die Nemosine-Software ein Zersetzungsmodell, das die von den Sensoren erfassten Daten von freigesetzten Gasen mit den vom Benutzer eingegebenen Metadaten kombiniert.

Auf diese Weise ist es im Rahmen des Projekts gelungen, eine neue Methode zur Bewertung des Zersetzungsgrads historischer Filme zu entwickeln und die Auswirkungen der einzelnen Parameter wie Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit und das Vorhandensein von Adsorptionsmitteln auf die Lebensdauer des Materials zu bestimmen. Dieses Tool bietet Restauratoren wertvolle Daten für die Bestimmung der besten Konservierungsmaßnahmen auf der Grundlage von Prognosen, die Energie sparen und die Konservierungszeit verlängern. Dank der Modularität der intelligenten Verpackung können die Sensoren auch zur Umweltüberwachung eingesetzt werden, da sie unabhängig von der Box sind.

Diese 16 Akteure haben sich an Nemosine beteiligt

Associação para a Inovação e Desenvolvimento da FCT, Centre Tecnique Industriel de la Plasturgie et des Composites, Promethean Particles, Akumplast JSC, Biosensor SRL, Nanopharma, Modisprem, Österreichische Akademie der Wissenschaften, Institut Valencià de Cultura, Deutsches Filminstitut & Filmmuseum, PNO Consultants, Beskid Plus, Aimplas, Centre National de la Recherche Scientifique und das Instituto Superior Técnico Universidade de Lisboa.

Nemosine wurde von der Europäischen Union im Rahmen des H2020-Forschungs- und Innovationsprogramms 2014-2018 unter der Finanzierungsvereinbarung Nr. 760801 gefördert.

Quelle: Aimplas

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