Na₂B₈O₁₃·4H₂O de doble función para la gestión integrada de plagas y la mitigación de acidificación en el patrimonio cultural sobre papel

Protegiendo páginas frágiles de diminutos invasores

Los libros antiguos, los archivos y las obras de arte sobre papel son mucho más vulnerables de lo que parecen. Pequeños escarabajos pueden taladrarlos silenciosamente, dejando agujeros y polvo, mientras que la contaminación ácida devora lentamente sus fibras. Este estudio explora un nuevo material que puede incorporarse directamente en cajas de almacenamiento y en el propio papel para tanto eliminar y repeler insectos como ralentizar el daño por acidez, ofreciendo una forma más segura de proteger documentos y obras irremplazables para las generaciones futuras.

Por qué los insectos y la acidez amenazan nuestra historia

Los tesoros sobre papel en bibliotecas, archivos y museos afrontan una doble amenaza. Los insectos roen la celulosa, los adhesivos y los tejidos, perforando páginas con túneles y agujeros que debilitan su estructura y estropean su aspecto. Sus excrementos y enzimas manchan y degradan aún más el papel. Al mismo tiempo, los gases ácidos del entorno o procedentes de los propios objetos bajan el pH del papel, volviéndolo quebradizo y amarillento. Los métodos actuales de control de plagas suelen implicar un compromiso: los tratamientos físicos, como la congelación o la eliminación de oxígeno, son suaves con los objetos pero lentos y logísticamente exigentes, mientras que los fumigantes químicos actúan rápido pero pueden dejar residuos tóxicos que ponen en riesgo tanto al personal como a las colecciones. Hay una necesidad urgente de soluciones más seguras y duraderas que además ayuden a prevenir el daño por acidez.

Una sal de acción doble integrada en materiales de almacenamiento

Los investigadores se centraron en el tetrahidrato de octaborato de sodio, una sal de borato ya empleada en agricultura y conocida por su baja toxicidad para humanos. Introdujeron esta sal en el papel remojando papel Xuan delgado en una solución y secándolo, y luego usaron las hojas tratadas para fabricar cajas archivísticas y papeles de prueba. También mezclaron la sal con harina utilizada para criar tres plagas comunes de archivos: la plaga del tabaco (cigarette beetle), el gorgojo rojo de la harina y el gorgojo dentado del cereal. Para emular tratamientos reales contra plagas, combinaron el compuesto químico con condiciones de bajo oxígeno dentro de una cámara de vacío, probando tanto un vacío continuo como un vacío "intermitente" de encendido y apagado que alterna repetidamente entre baja presión y aire normal.

Control rápido de plagas y fuerte poder repelente

Cuando se probaron distintos polvos inorgánicos bajo vacío, todos mataron más insectos que el vacío por sí solo, pero la sal de borato destacó. Logró la mortalidad completa de poblaciones mixtas de insectos más rápido que óxido de zinc, plata u otras referencias. Bajo bajo vacío, los insectos en condiciones no tratadas morían solo lentamente por falta de oxígeno, mientras que los expuestos al borato alcanzaron el 100% de mortalidad en menos de una semana. Bajo vacío más intenso, la mortalidad en el control aumentó, pero la combinación con el borato siguió siendo la más rápida. El resultado más llamativo provino del vacío intermitente: cuando la cámara alternó entre baja presión y aire normal mientras los insectos estaban en contacto con el borato, las cuatro especies de plagas probadas murieron en 24 horas. Las oscilaciones de presión probablemente dañan los cuerpos y los tubos respiratorios de los insectos, mientras que el borato interfiere en su biología, produciendo un golpe combinado muy eficaz.

Cómo el material perjudica a los insectos pero ayuda al papel

Para ver qué ocurre dentro de las plagas, el equipo analizó la actividad génica en larvas de la plaga del tabaco expuestas al borato bajo vacío intermitente. Encontraron cambios en genes relacionados con la construcción de la cubierta exterior del insecto, el transporte de azúcares para obtener energía y la producción de hormonas clave que controlan el crecimiento y la muda. Se alteraron rutas implicadas en la degradación de aminoácidos y grasas, la producción de energía y el mantenimiento de las membranas celulares. En conjunto, estos cambios apuntan a una crisis metabólica amplia: recubrimientos protectores debilitados, suministro energético perturbado y señales de desarrollo defectuosas que acaban provocando la muerte. Mientras tanto, cuando el papel tratado con borato se usó para fabricar cajas archivísticas y hojas de prueba, mostró un comportamiento muy distinto. Los insectos evitaron con fuerza las superficies tratadas, agrupándose en el papel no tratado, y una fracción de los que se vieron forzados a entrar en contacto murió en el plazo de un día. En una atmósfera ácida artificial, el papel almacenado dentro de cajas tratadas mantuvo un pH más alto y estable que el papel en cajas normales, lo que indica que el borato actúa como un amortiguador incorporado que neutraliza los gases ácidos entrantes.

Un escudo más seguro para libros y documentos

En términos cotidianos, este material convierte cajas archivísticas y papeles en escudos activos. El embalaje impregnado de borato aleja a los insectos, envenena lentamente a los que permanecen y funciona aún mejor cuando se combina con tratamientos de vacío intermitente cortos que pueden erradicar infestaciones en un día. Al mismo tiempo, absorbe contaminantes ácidos antes de que puedan fragilizar el papel almacenado. Aunque se necesitan más estudios para confirmar la seguridad a largo plazo para las personas y los materiales, este enfoque de doble función apunta hacia un futuro en el que guardar un libro frágil en el tipo adecuado de caja podría defenderlo silenciosa y continuamente tanto de insectos como de la acidez.

Cita: Cao, J., Liu, X., Zhang, R. et al. Dual-function Na₂B₈O₁₃·4H₂O for integrated pest management and acidification mitigation in paper-based cultural heritage. npj Herit. Sci. 14, 283 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02571-y

Palabras clave: conservación del papel, plagas del patrimonio, almacenamiento archivístico, tratamientos con boratos, control de acidificación