Laboratori

Archeometria e Analisi dei Materiali - ARCHMAT LAB

L’attività del laboratorio si centra sull’analisi dei materiali costitutivi dei manufatti (in particolare metalli e paste vitree) e sullo studio delle antiche tecnologie di fabbricazione. Una parte significativa delle analisi è condotta con sistemi XRF portatili sviluppati ad hoc presso il laboratorio stesso. La dotazione di strumenti comprende uno spettrometro XRF portatile e un sistema di spettroscopia atomica con sorgente a plasma, oltre alla strumentazione accessoria costituita da microscopi ottici, bilance e forni.

Impianto CALLIOPE - FSN-FISS-SNI

Disinfestazione e disinfezione di manufatti artistici e materiale archivistico e librario, attaccato da organismi biodeteriogeni (microrganismi, funghi, insetti), mediante irraggiamento con raggi gamma. Caratterizzazione chimico-fisica dei campioni trattati ed ottimizzazione delle condizioni di irraggiamento. Attività di consolidamento di manufatti porosi lignei e lapidei mediante polimerizzazione in situ con radiazione gamma.

Infrastruttura di calcolo per i beni culturali

Laboratorio di Calcolo ad Alte Prestazioni per applicazioni relative ai Beni Culturali. L’ l’IAC mette a disposizione le proprie risorse di calcolo ad alte prestazioni per la velocizzazione della elaborazione dati relativi ai Beni Culturali. Allo scopo di offrire sistemi allo stato dell’arte, è previsto l’acquisto di un sistema a memoria condivisa high-end con processore di ultima generazione, dotato di almeno un TeraByte di Memoria Principale, di almeno 48 core computazionali e di risorse di storage per l’elaborazione e l’archiviazione.

Laboratori di scienze e tecnologie chimico fisiche applicate ai Beni Culturali

Rete di laboratori impegnati nella realizzazione di progetti di ricerca avanzata nel campo della conservazione e restauro dei BBCC. Le sue principali attività sono:

Tensioattivi naturali per la conservazione e il restauro dei BBCC - Formulazioni di fluidi nanostrutturati a base acquosa di tensioattivi naturali per la rimozione di tracce di materiali grassi, o polimeri organici (anche invecchiati) da superfici porose di opere d'arte. Il loro utilizzo può ovviare agli inconvenienti dell'utilizzo dei metodi di pulitura tradizionali (limitato controllo dell'azione pulente di solventi organici, rideposizione del materiale disciolto all'interno dei pori, tossicità). Il laboratorio chimico fisico di soft matter è in grado di sintetizzare e caratterizzare microemulsioni, soluzioni micellari e gels con funzioni, dimensioni e morfologia ottimizzate per applicazioni nel campo del cleaning dei materiali BBCC. È inoltre in grado di studiare i meccanismi di azione di fenomeni cha vanno dall’ammorbidimento e rimozione alla rideposizione del materiale rimosso all'interno della porosità dei materiali dell'opera d'arte.

Solventi neoterici nel processo conservativo di materiali cellulosici (pulitura, stabilizzazione): per una innovazione di prodotto e di processo - È sperimentato l’impiego di solventi neoterici (da materie prime rinnovabili e privi della tossicità e 

scarsa compatibilità ambientale dei solventi derivati dal petrolio) nel processo conservativo di materiali cellulosici (pulitura, stabilizzazione). In particolare, i deep eutectic solvents (DES) e le low transition temperature mixtures (LTTM) sono promettenti per una serie di caratteristiche che li accomunano ai liquidi ionici: tensione di vapore trascurabile, bassa infiammabilità, elevata stabilità chimica e termica, singolare capacità di solubilizzare alcuni composti organici e inorganici scarsamente solubili nei solventi convenzionali. I DES e le LTTM si presentano come un’interessante alternativa, sicura ed economica, ancora inesplorata nel campo del restauro e della conservazione del patrimonio storico-artistico. Parallelamente, è in fase di sperimentazione la possibilità di un’innovazione di processo riguardante l’immobilizzazione di sistemi solventi in una matrice gelificata, facilmente applicabile e removibile dalla superficie del manufatto da trattare.

Caratterizzazioni mediante spettroscopia Raman di materiali di archivio e di biblioteca - La spettroscopia Raman, grazie alla rapidità delle misure, all’elevata risoluzione spaziale (1-10 nm), alla non invasività e alla posibilità delle misure in situ, è uno metodi spettroscopici dei più versatili nel campo dei BBCC per l’identificazione di sostanze allo stato amorfo e cristallino, di pigmenti e coloranti di origine organica e inorganica, oltre che per l’individuazione di materiali di restauro e prodotti di degrado. Il limite della tecnica rappresentato dal fenomeno della fluorescenza (soprattutto per campioni organici, quali i coloranti, le colle e gli adesivi) che maschera il debole segnale Raman, è superato ottimizzando il metodo su ogni sistema e operando mediante SERS (Surface Enhanced Raman Scattering).

La tecnica Raman fornisce informazioni fondamentali sulla composizione e lo stato di conservazione dei diversi materiali costituenti i BBCC e permette l’individuazione del metodo più adeguato alla conservazione e al restauro.

Laboratorio Acceleratori di Particelle e Applicazioni Medicali - FSN-TECFIS-APAM

Applicazione di radiazioni ionizzanti (elettroni, Raggi X) per processi di disinfestazione e pulitura: tecnica non tossica di trattamento mirato dei biodeteriogeni di manufatti in carta, pergamena, tela, legno e metallo.

Sviluppo di sistemi di diagnostica basati su fasci di particelle e raggi X secondari (PIXE): analisi quantitativa e stratigrafica dei costituenti della materia per la caratterizzazione dei manufatti e dei materiali di decorazione impiegati.

Laboratorio chimico-fisico e biologico per la conservazione e i nuovi materiali per i beni culturali

Il laboratorio svolge attività di caratterizzazione di materiali lapidei naturali e artificiali mettendo a disposizione competenze per l’implementazione di metodologie e strumentazioni alternative, non invasive e più ecosostenibili per le indagini diagnostiche e per il monitoraggio. Inoltre sviluppa e valuta nuovi prodotti e materiali per la conservazione dei beni culturali. Tali attività sono potenziate dall’expertise nel settore dei BC che permette la selezione dei materiali più idonei per la conservazione e la valorizzazione ed è di supporto alle imprese/istituzioni per la definizione delle caratteristiche di prodotti innovativi/“tailored”. La valutazione di materiali e metodi avviene secondo normative italiane UNI EN ed europee CEN/TC346 Cultural Heritage, messe a punto con il contributo attivo dell’istituto.

Laboratorio Diagnostiche e Metrologia - TECFIS-DIM

Sviluppo di sistemi laser trasportabili, operanti a distanza, per analisi diagnostica in-situ di Beni Culturali: Spettroscopia LIF (fluorescenza indotta da laser) e LIF imaging, Spettroscopia Raman, Spettroscopia LIBS.  Ricostruzione 3D con possibilità di colorimetria remota, anche per applicazioni subacquee.

Laboratorio di Analisi dei Materiali Architettura Storia e Restauro - AStRe LabMat

Il Laboratorio offre un sostegno fondamentale alla ricerca e alla didattica legata alle discipline del Restauro dell’Architettura, con approfondimenti su ogni componente materiale, e della Storia dell’Architettura, con particolare riferimento ai Caratteri costruttivi dell’edilizia storica. Si fornisce consulenza completa circa le indagini fisico-chimiche finalizzate allo studio storico-conservativo per la redazione del progetto di conservazione e restauro architettonico. Affianca inoltre l’elaborazione del progetto della diagnostica, con la definizione di campionamenti (mappatura dei saggi), prelievi e indagini, l’interpretazione critica dei risultati emersi dall’esecuzione di sezioni sottili e spesse, la gestione dei dati e l’assistenza alla documentazione grafica. Obiettivo primario per gli ulteriori sviluppi del laboratorio stesso è l’implementazione dei sistemi d’indagine in situ, grazie alla disponibilità di endoscopio, colorimetro e termocamera.

Laboratorio di Analisi Non Distruttiva per i beni Culturali - LANDAC

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

LABORATORIO DI ANALISI NON DISTRUTTIVE E ARCHEOMETRIA - LANDA

Il laboratorio ha un’esperienza ventennale nel campo dello studio archeometrico di Beni Culturali. Tale studio, finalizzato sia ad aspetti conoscitivi che al restauro e alla conservazione, consiste nell’analisi mediante metodologie fisiche dei materiali che costituiscono le opere. 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. Il laboratorio si occupa, inoltre, di sviluppo di metodologie di elaborazione e di analisi di segnali e immagini orientate al monitoraggio non invasivo di beni monumentali e manufatti artistici, alla diagnosi assistita e al restauro digitale di materiale di archivio (stampe, filmati, manoscritti, fotografie, dipinti, etc.).

Laboratorio di Analisi Superfici Roma3 - LASR3

Le attività scientifiche del LASR3 sono focalizzate sulla diagnostica e lo sviluppo di tecniche chemiometriche per lo studio di spettri e mappe chimiche. Inoltre il LASR3 è coinvolto in progetti di trasferimento tecnologico per lo sviluppo di nuova strumentazione diagnostica. La diagnostica viene effettuata attraverso approccio multianalitico; in particolare, attraverso esperimenti di bombardamento ionico a bassa energia (ToF-SIMS) e microscopia FT-IR con ATR imaging. Oggetto di studio sono i fenomeni di degrado e di invecchiamento in materiali organici ed inorganici quali coloranti, leganti organici e resine su differenti supporti quali lamine, cuoi etc.. CLICCA QUI PER IL VIDEO

Laboratorio di Archeometria - L-XRD

Il laboratorio ha una consolidata esperienza in indagini archeo-metriche tramite l’utilizzo di apparecchiature a raggi X che si basano sulla raccolta di dati diffrattometrici da cristallo singolo e/o polveri per la determinazione delle fasi e/o struttura molecolare. Inoltre, mediante XRF e radiografia X (generatore X e rivelatori area CCD e IP) è possibile determinare la composizione elementale e ottenere radiografie digitali per lo studio composizionale e strutturale dei manufatti

Laboratorio di Caratterizzazione archeometrica di materiali ceramici

Caratterizzazione archeometrica di materiali ceramici di importanza archeologica del Vicino Oriente. Si stanno studiando reperti ceramici datati tra il 3000 e il 1800 a.C. provenienti dai siti archeologici di Khirbet al-Batrawy (Giordania) e di Ebla (Siria). È in corso anche lo studio della cosiddetta “Black-Gloss Ware” proveniente dal sito fenicio-punico di Mozia (Sicilia occidentale) e risalente ad un periodo compreso tra la fine del VI e l’inizio del IV secolo a.C

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

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 Diagnostica

Il laboratorio si avvale di diverse diagnostiche complementari di tipo spettroscopico, diffrattometrico e microscopico. 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 campione. 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 dell’Area della Ricerca di Roma 1 (ISMA, ICVBC, ITABC), l’ISM partecipa alle attività di indagine e caratterizzazione degli insediamenti romani nel territorio della Sabina tiberina (Lazio, provincia di Roma e Rieti).

Laboratorio di diagnostica per i Beni Culturali - LDBBCC

Il laboratorio di indagini diagnostiche su materiali di interesse per i Beni Culturali lavora in collaborazione con Rita Reale (restauratore) su applicazioni di metodiche analitiche, supportate da studi di modellizzazione (con tecniche multivariate e chemometriche) e chimici fisici sulla cinetica e termodinamica dei processi di degrado, per la caratterizzazione dei materiali costituenti i Beni Culturali e i loro prodotti di degrado, sia a scopo conoscitivo sia conservativo e per il monitoraggio microclimatico degli ambienti in cui sono conservati. L’obiettivo è la messa a punto di procedure analitiche innovative e migliorative rispetto a quelle normate o comunemente utilizzate.

Laboratorio di Diagnostica per immagini e radiologia interventistica

Diagnostica per immagini; Imaging molecolare. Diagnostica artistica su dipinti su tela e su statue per acquisizione di dati relativi ai materiali costitutivi, alle tecniche esecutive e agli aspetti critici.

Laboratorio DI Digitalizzazione con tecniche a contatto di geometrie complesse - LATESLA

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.

Laboratorio di Elettrochimica - ELCHEM

Le attività scientifiche sono attualmente rivolte allo sviluppo di processi chimici (ad esempio mediante tecniche sol-gel) ed elettrochimici (ad esempio nano-strutturazioni superficiali di substrati inorganici) rivolti alla preparazione e caratterizzazione di film di spessore submicrometrico sia di ossidi inorganici misti che funzionalizzati con materiali organici;questi materiali vengono quindi ottimizzati al fine del loro impiego nell’ambito ambientale, energetico e biosensoristico.

Laboratorio Diffrazione RX su polveri - XRPD

Il laboratorio ospita due diffrattometri operanti in trasmissione, utilizzando capillari come portacampioni. Alternativamente è possibile la raccolta su campioni non preparati (es. libri, statuette etc.). La strumentazione è utilizzabile per effettuare analisi micro-distruttive in quanto la quantità di campione necessaria per la raccolta dati è dell’ordine di pochi mg, dipendente dalle caratteristiche di assorbimento dei RX da parte dello stesso. I dati raccolti sono ideali per effettuare analisi quantitative, affinamenti strutturali, microstrutturali etc etc, non presentando il problema dell’orientazione preferenziale. A puro titolo esemplificativo, sono stati studiati pigmenti (es. Blu del cielo del “Giudizio Universale” per definire la provenienza del materiale), materiali lapidei (ceramiche per definire temperature e condizioni di fugacità di ossigeno al momento della produzione) ed effettuato simulazioni in-situ del processo di cottura dei materiali raw per la produzione delle ceramiche per verificarne la provenienza.

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