Laboratori

ARCHMAT LAB

Le attività di ricerca riguardano principalmente: 1) lo studio della antiche tecnologie di fabbricazione dei manufatti metallici di interesse archeologico e storico e delle loro implicazioni nella composizione, microstruttura e stato di conservazione del manufatto stesso e 2) la progettazione e costruzione di spettrometri portatili per fluorescenza a raggi X. Attualmente si sta studiando: a) lo sviluppo della metallurgia nell’Italia Centrale Tirrenica fra l’Età del Rame e l’Età del Ferro; b) la possibilità di utilizzare la fluorescenza a raggi X (XRF) per misurare lo spessore di rivestimenti su substrati costituiti di leghe di argento e di rame; c) caratterizzazione e ottimizzazione di spettrometri XRF portatili equipaggiati con lenti policapillari.

CNR ISM

Il laboratorio si avvale di diverse diagnostiche complementari di tipo spettroscopico, diffrattometrico e miscroscopico. Tali diagnostiche consentono una caratterizzazione elementale, strutturale, stratigrafica e morfologica di manufatti e reperti archeologici, ricavando informazioni utili per il monitoraggio e la conservazione del patrimonio archeologico e monumentale. Le analisi sono nano o micro-distruttive, e consentono un’analisi sia superficiale che stratigrafica del bene. Le procedure (best practice) messe a punto per queste attività possono trovare applicazioni nella caratterizzazione di materiali costruttivi e di scavo. Nell’ambito di un protocollo di collaborazione con altri Istituti del CNR (ISMA, ICVBC, ITABC) presenti sull’Area della Ricerca di Roma 1, l’ISM partecipa alle attività di indagine e caratterizzazione degli insediamenti romani nel territorio della Sabina tiberina (Lazio, provincia di Roma e Rieti).

CNR ISM

La magnetometria rappresenta una tecnica di indagine di grande interesse nell'ambito dei beni culturali. In particolare questa tecnica può essere applicata nella datazione, nello studio di provenienza, e nello studio delle tecnologie di produzione di reperti/manufatti di interesse archeologico. Infatti i manufatti di interesse per i beni culturali spesso contengono degli ossidi di ferro il cui comportamento magnetico è strettamente correlato alla loro provenienza geografica, al processo tecnologico utilizzato (trattamenti termici e di ossido riduzione) e all'età del reperto. Tali ossidi spesso sono presenti in forma di nanoparticelle e in quantità così piccole da richiedere l'impiego di magnetometri altamente sensibili, come quelli disponibili presso l’ISM (magnetometri SQUID, VSM vettoriale). Per svolgere questa attività il laboratorio sfrutta le conoscenze sviluppate sul comportamento magnetico di nanoparticelle superparamagnetiche.

DIM - Laboratorio Diagnostica e Metrologia

Sviluppo di sistemi laser per diagnostiche remote ed in-situ sui Beni Culturali, nello specifico laser scanner di tipo ITR (imaging topological radar) con possibilità di colorimetria remota, anche per applicazioni subacquee, sistemi per imaging LIF, sistemi Raman, sistemi LIBS per analisi quantitativa e stratigrafia.

Referente scientifico: Luisa Caneve (email luisa.caneve@enea.it)

ELCHEM - Laboratorio di Elettrochimica

Studio e sviluppo di processi chimici ed elettrochimici volto alla preparazione, caratterizzazione e valorizzazione di film sottili organici, ad ossidi inorganici, o misti con implicazioni nell’ambito ambientale e/o dei beni culturali

ICVBC Lab

Il laboratorio svolge attività di valutazione di metodi e prodotti (sia commerciali che messi a punto dall’istituto) utilizzati negli interventi di conservazione secondo normative UNI EN e CEN/TC346 Cultural Heritage. L’expertise nel settore dei BC permette la selezione dei materiali più idonei per la conservazione e valorizzazione di manufatti dando un contributo sia alle imprese del settore che alle istituzioni per la definizione delle caratteristiche dei prodotti. Nel laboratorio congiunto con IGAG Lab vengono preparate sezioni sottili per l'analisi petrografica al microscopio ottico di campioni coerenti e incoerenti di rocce e minerali. Vengono inoltre preparate sezioni sottili lucide per l'osservazione al SEM. Infine, si effettuano misure porosimetriche su differenti tipologie di materiali lapidei al fine anche di valutare su di essi l’efficacia dei trattamenti conservativi sperimentati. L’ICVBC Lab ha una serie di strumenti portatili per misure in situ (DRMS, colorimetro, termocamera IR).

IGAG-Lab

Caratterizzazione dei materiali lapidei (marmi bianchi e “colorati”) attraverso tecniche petrografiche (diffrazione ai raggi X, microscopia ottica), analisi chimiche dei costituenti maggiori ed in tracce e misurazioni spettrometriche dei rapporti isotopici dell’ossigeno e del carbonio. Questi studi possono dare un contributo all’identificazione delle cave da cui i materiali lapidei sono stati estratti, degli intervalli di tempo in cui i manufatti sono stati realizzati, di restauri antichi, di falsi o copie.

INFN-CHNet Roma2

Attività di caratterizzazione non distruttiva di manufatti, libri, documenti, opere grafiche, pittoriche ed altro. Le indagini sperimentali vengono effettuate principalmente in-situ tramite strumentazione portatile, attraverso diagnostiche composizionali e per immagini multispettrali nel UV-VIS-IR. Vengono inoltre effettuate attività di caratterizzazione dello stato di conservazione di supporti scrittori (pergamena, carta), di analisi composizionale di pigmenti, inchiostri e leghe metalliche. Infine il laboratorio è attrezzato per effettuare valutazioni di autenticità di oggetti d'arte e beni culturali.

LabCHIMBC - Laboratorio di chimica fisica, analitica, strutturistica e chimica dei materiali applicati ai beni culturali

Analisi diagnostiche mediante spettroscopia Infrarossa, microscopia elettronica (SEM), spettroscopia microRaman, microscopia a fluorescenza, cromatografia liquida con rivelazione UV/vis e fluorescenza, e spettroscopia di assorbimento e fluorescenza UV/Vis, misure elettrochimiche per la determinazione e stato di conservazione di manoscritti (pergamene, carte) di diversa origine, datazione e composizione, pigmenti, colle, oltre che di pigmenti e collature di affreschi. Diagnostica su superfici e campioni massivi
Metodologie innovative basate su idrogel compositi per pulitura non invasiva di opere cartacee da materiali quali prodotti di degrado, polvere, colle e materiale grasso.
Preparazione di nanomateriali e nanocompositi per pulitura, deacidificazione e consolidamento di materiali cartacei, pergamene e pelli.
Nuove strategie per il monitoraggio in-situ e in tempo reale dei processi di pulitura di materiali cartacei e lignei tramite biosensori elettrochimici Indagini multidisciplinari su beni librari appartenenti ad epoche diverse ed in diversi stati di conservazione, Indagini multidisciplinari su materiali lignei di diversa origine in stati degradativi differenti. Indagini su nuovi materiali per la pulitura di materiali cartacei (e non): uso di gel compositi. Nuove strategie per il monitoraggio in tempo reale del processo di pulitura di materiale cartaceo (e non) tramite un sistema in flusso dato dall’accoppiamento dei gel compositi con biosensori elettrochimici. Indagini multidisciplinari su pigmenti organici ed inorganici di affreschi

Laboratorio di Chimica Analitica Applicata all’Ambiente ed ai Beni Culturali

Le principali linee di ricerca sono legate alle problematiche inerenti il degrado dei lapidei naturali ed artificiali, quindi alla ricerca delle cause e proposte di soluzioni. Misure di porosità alternative a quelle normate da Normal 07-81; Determinazione del contenuto di sali solubili: procedura da norma UNI 11087 (2003) e alternative non invasive; Modellizzazione del movimento di sali solubili in materiali da costruzione; Efficienza di protettivi su materiali lapidei a diversa porosità; Impianto di illuminazione per inibire la crescita di biodeteriogeni (brevetto con Sapienza); Pulitura di macchie a base di metalli su materiali lapidei: correlazione tra efficienza e porosità nonchè con le variazioni dello stato di speciazione dei metalli nel tempo e modellizzazione;Diagnostica applicata a dipinti su tela e affreschi; Monitoraggio microclimatico indoor/outdoor con elaborazione multivariata e/o chemiometrica; Correlazione tra degrado di monete antiche e composizione del terreno di giacitura; Caratterizzazione di antiche acque sorgive attualmente ancora affioranti e accessibili nell’area dei Fori Romani.

Laboratorio di Fisica per analisi microclimatiche e meteorologiche

Il laboratorio è specializzato nelle metodologie di indagine con lo scopo di caratterizzare le condizioni climatiche locali (indoor ed outdoor) in cui il bene è inserito al fine di valutare le interazioni tra esso e l’ambiente che lo circonda e di individuare il rapporto causa-effetto che sia di utilità funzionale per formulare ipotesi di rimedi, applicarli e verificarne la bontà. Nello specifico si effettuano analisi delle condizioni microcclimatiche in ambienti confinati definizione del clima storico dell'ambiente (condizioni climatiche caratteristiche dell'ambiente dove l'oggetto si è acclimatato), modellazione del trasporto di calore e vapore nei materiali da costruzione in edifici storici attraverso l'uso del modello di simulazione dinamica HMWall.

Laboratorio di Luce di Sincrotrone DAFNE Luce

L’attività di ricerca nell’ambito dei Beni Culturali presso il laboratorio DAFNE-Luce dei LNF è rivolta all’analisi diagnostica non distruttiva e non invasiva (o microinvasiva) di materiali costituenti manufatti artistici (pigmenti, leganti, prodotti di degrado) attraverso lo studio sia qualitativo che quantitativo della componente inorganica ed organica, non rilevabile con altre tecniche diagnostiche. La presenza di una sorgente di luce di sincrotrone consente di effettuare analisi puntuali ed immagini su sezioni stratigrafiche e campioni di dimensioni micrometriche. Assieme alla strumentazione fissa si dispone di strumentazione portatile per agevolare misure in situ e metodologie d’indagine non distruttiva.

Laboratorio Materiali e Processi Chimico-Fisici

Caratterizzazione di materiali mediante PnD, Analisi di pigmenti mediante XRF, radiografie.

Referente scientifico: Franca Persia (Email franca.persia@enea.it)

LabORATORIO Spettrometria di Massa e Spettroscopia di Riflettanza

Attraverso la proficua collaborazione dei due gruppi di ricerca, il laboratorio si è specializzato nella caratterizzazione e identificazione di composti organici presenti in oggetti artistici e archeologici attraverso tecniche di estrazione, separazione, cromatografia su colonna e su strato sottile ad alte prestazioni, spettrometria di massa e spettroscopia di risonanza magnetica nucleare. In particolare, le diverse tecniche vengono applicate allo studio di coloranti e pigmenti organici naturali e di sintesi utilizzati in campo pittorico e tessile, leganti polimerici antichi e contemporanei e materiali plastici dell’arte contemporanea. Infine, il laboratorio ha sviluppato esperienze nella progettazione di nanomateriali per il restauro e la conservazione, risultanti nella produzione di un brevetto (rif.: RBI 15116 – IT).

Referente scientifico: Roberta Curini (Email roberta.curini@uniroma1.it)

LANDAC - Laboratorio di Analisi Non Distruttiva per i beni Culturali

Attraverso la Termografia Impulsata, vengono svolti studi di diagnostica non distruttiva in beni librari/documentari e storico/artistici. In particolare, si eseguono studi per l'analisi dei difetti di lavorazione in bronzi antichi, l'identificazione delle riparazioni effettuate ed il loro metodo di applicazione. Nei testi antichi si caratterizzano i difetti della legatura, si recupera la leggibilità di opere grafiche deteriorate e di scritture nascoste. Inoltre si effettuano studi del grado di deterioramento di materiali a base di collagene quali pergamena, pelle e cuoio. Infine, si utilizzano sistemi automatizzati per la rilevazione dei parametri microclimatici in ambienti di conservazione ed esposizione e la realizzazione di grafici temporali e di mappe spaziali.CLICCA QUI PER IL VIDEO

LANDA - LABORATORIO DI ANALISI NON DISTRUTTIVE E ARCHEOMETRIA

Il laboratorio LANDA “SEBASTIANO SCIUTI” ha un’esperienza ventennale nel campo dello studio archeometrico di Beni Culturali, finalizzato sia ad aspetti conoscitivi che al restauro e alla conservazione. Le analisi effettuate dal laboratorio sono totalmente non distruttive e possono essere eseguite in situ. Il laboratorio ha ampia esperienza su materiali ceramici, pitture murali o su tela/tavola, manoscritti, materiali metallici e lapidei.

LASR3 - Laboratorio Analisi Superfici Roma Tre

Identificazione di resine, coloranti e pigmenti mediante spettrometria ToF-SIMS, spettroscopia FT-IR e micro-FTIR. Funzionalizzazione di superfici metalliche e studio dei processi di invecchiamento e saponificazione. Caratterizzazione di leganti di natura organica/biologica. Sviluppo di tecniche chemiometriche per imaging e data analysis. Mapping chimico su sezioni stratigrafiche mediante ion beam analysis e microscopia FTIR. CLICCA QUI PER IL VIDEO

LATESLA - Digitalizzazione con tecniche a contatto di geometrie complesse

Il Laboratorio svolge attività di pianificazione e sviluppo di tecnologie di lavorazione di materiali metallici e non metallici, studia metodi per prevedere i problemi connessi all’assemblabilità delle parti prodotte e sviluppa procedure per controllare le proprietà micro e macro geometriche di pezzi meccanici con lo scopo di ridurre i tempi ed i costi connessi alla immissione nel mercato di nuovi prodotti, aumentandone nello stesso tempo la qualità.

Le principali tecnologie di lavorazione dei materiali metallici studiate sono le tecnologie non convenzionali di deformazione plastica delle lamiere e dei tubi (quali la piegatura, la formatura superplastica, la formatura incrementale) e le tecnologie convenzionali di deformazione plastica dei metalli (quali la curvatura di tubi, l’estrusione a freddo, la formatura a caldo). Viene, inoltre, studiata la formabilità delle lamiere e l’ottimizzazione dei processi tramite simulazione FEM.

Le tecnologie di lavorazione dei materiali non metallici studiate sono relative ai compositi ed alle pietre ornamentali. Per quanto concerne i compositi vengono studiate la tecnologia del filament winding robotizzato, quella del tape placement e quella dell’RTM light. Per quanto concerne le pietre ornamentali vengono studiati i processi di lavorazione mediante utensili diamantati, tecnologia AWJ, tecnologia laser.

Lo studio dell’assemblabilità delle parti viene condotto attraverso lo sviluppo di metodi per assegnare le tolleranze geometriche ai componenti di un assieme, per verificare le catene di tolleranze ai fini dell’assemblabilità, per ispezione le tolleranze geometriche progettate.

Nell’ambito delle misure meccaniche vengono pianificati cicli di ispezione macro-geometrica con macchine di misura a coordinate e vengono sviluppate procedure di controllo micro-geometrico attraverso tecniche con e senza contatto. Per il VIDEO clicca qui.

MNF - Laboratorio Micro e Nanostrutture per la Fotonica

Sviluppo ed applicazione di sensori in fibra ottica di Bragg per monitoraggio strutturale; funzionalizzazione delle fibre per la misura combinata della variazione di parametri atmosferici (temperaturae umidità).

Referente scientifico: Michele Caponero (Email michele.caponero@enea.it)

RAMAN

Identificazione dei materiali costitutivi, e studio dei processi di degrado di manufatti di interesse storico artistico.

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