Il laboratorio svolge attività di caratterizzazione di materiali lapidei, metallici, scrittori e pittorici in ambito storico-artistico e archeometrico per fini conoscitivi e conservativi mettendo a disposizione competenze per l’implementazione di metodologie e strumentazioni alternative, non invasive e più ecosostenibili per le indagini diagnostiche e il monitoraggio. Progetta ed esegue campagne di rilevamento termo-igrometrico e del monitoraggio dell’umidità in murature storiche, superfici archeologiche e dipinti murali. Inoltre sviluppa e valuta prodotti e materiali per la conservazione dei beni culturali fornendo consulenza e supporto alle imprese/istituzioni per la selezione e valutazione di prodotti tradizionale e innovativi durante le fasi di restauro.
Analisi mediante spettroscopia Raman standard ed amplificata con scansione di superficie multi-scala di materiali di archivio e di biblioteca di diversa origine ed epoca. Questa diagnostica permette di combinare informazioni chimico-composizionali e morfologiche in un’unica “mappa” per l’identificazione dei prodotti di degrado e dello stato di conservazione e la valutazione dell’efficacia di trattamenti di nuova generazione per la pulitura, e il consolidamento del bene cartaceo/librario effettuati con idrogel e materiali consolidanti. La valutazione può avvenire anche attraverso un monitoraggio in-operando, oltre a quello pre- e post-trattamento, con lo scopo di identificare prontamente, mediante un controllo continuo, deviazioni o effetti collaterali dei trattamenti, minimizzando il rischio di danneggiamento del bene. L’identificazione di tali fenomeni permetterebbe l’eventuale intervento attraverso una rapida strategia correttiva, per eliminare e/o minimizzare l’invasività del trattamento di restauro.
L’attività prevede la sintesi di nanoparticelle di ossidi ceramici, quali SiO2 e TiO2, utilizzando la tecnica della pirolisi laser, e la realizzazione di nanocompositi, ottenuti disperdendo tali nanoparticelle in polimeri di varia natura, perlopiù commerciali. Tali nanocompositi possono essere usati come protettivi per il restauro dei Beni culturali: la presenza delle nanoparticelle conferisce speciali proprietà idrofobiche, consolidanti, biocide e autopulenti al materiale, consentendo così una protezione più efficace e più duratura per la superficie trattata.
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
Mappatura quantitativa dell’umidità in strutture murarie di interesse storico-artistico con metodi di NMR portatile:
Ottimizzazione di formulazioni di sistemi di pulitura per superfici lapidee.
Diagnostica non distruttiva di materiali a base cellulosica (carta, legno, tessili), affreschi, materiali porosi.
Monitoraggio dell'efficacia di trattamenti protettivi e/o consolidanti su materiali lapidei eseguiti con prodotti convenzionali, innovativi e con nano-materiali e monitoraggio della durabilità dei trattamenti eseguiti.
Messa a punto di protocolli di caratterizzazione di alluminosilicati provenienti da siti archeologici (argille, tufi, terrecotte) e studio degli effetti causati dai processi di degrado sulla struttura degli alluminosilicati.
Studio dei processi di degrado in materiali polimerici utilizzati nella manifattura di oggetti di arte contemporanea.
Le attività condotte nel laboratorio di microscopia elettronica, ottica e FTIR hanno come obiettivo la:
conoscenza della natura materica dei beni culturali per una loro più ampia valorizzazione e fruizione.
realizzazione di nuovi materiali e metodi per la conservazione ed il restauro affidabile e sostenibile.
Il primo obiettivo è finalizzato alla conoscenza della natura materica dei beni culturali rivolgendo l’attenzione anche alla ricostruzione delle antiche tecniche di produzione e lavorazione dei materiali e dei manufatti. Tali contenuti sono di grande interesse storico-economico in quanto ampliano il panorama di informazioni utili ad una più qualificata fruizione e valorizzazione. In tale ambito è ricompresa anche l’attività di identificazione di osservabili chimico-fisico-strutturali-morfologici utili alla definizione dell’originalità di una opera d’arte e il potenziale trasferimento di informazioni e competenze ad Aziende ai fini dello sviluppo di un artigianato culturale di qualità. Il secondo obiettivo, che si avvale del supporto delle emergenti nano-tecnologie e nano-scienze, è finalizzato all’identificazione di agenti e meccanismi di degrado con l’obiettivo di progettare, formulare e validare materiali micro e nanostrutturati e metodi in grado sia di inibire i fenomeni di degrado sia di permettere operazioni di consolidamento e cleaning innovativo. I sopra citati obiettivi si avvalgono anche dell’ampio patrimonio strumentale e delle consolidate esperienze dell’ISMN-DSCTM, in alcuni casi pluridecennali, sviluppate nell’ambito di collaborazioni di ampio respiro internazionale.
L’attività del Laboratorio si focalizza sullo studio delle proprietà termiche e delle transizioni di fase di materiali soffici attraverso la calorimetria a scansione differenziale. Questa tecnica è particolarmente utile nel campo dei beni culturali per individuare fenomeni di degradazione termica e per determinare le temperature alle quali avvengono le transizioni di fase di materiali soffici largamente impiegati nella conservazione ed il restauro delle opere. Un esempio è rappresentato dagli idrogel utilizzati per il restauro della carta e nella pulitura di dipinti. La loro capacità di inglobare
e/o rilasciare acqua nella loro struttura in maniera controllata, cambiando la temperatura e/o il pH li rende particolarmente adatti a bloccare la diffusione dell’acqua e a stabilizzarne la presenza nel processo di restauro.
L’attività del Laboratorio si focalizza sullo studio della dinamica di materiali soffici attraverso tecniche di scattering della luce. Questi materiali sono largamente impiegati nel campo dei beni culturali per la conservazione ed il restauro delle opere. Un esempio è rappresentato dagli idrogel utilizzati per il restauro della carta e nella pulitura di dipinti. La loro capacità di inglobare e/o rilasciare acqua nella loro struttura in maniera controllata, cambiando la temperatura e/o il pH li rende particolarmente adatti a bloccare la diffusione dell’acqua e a stabilizzarne la presenza nel processo di restauro.
L'attività di ricerca nel VISLab dell’Istituto per la Microelettronica e Microsistemi del CNR è dedicata alla spettroscopia, alla mappatura e all’imaging con tecniche Raman e infrarosse, coadiuvate da Analisi delle Componenti Principali (PCA) come metodo statistico efficace per la classificazione rapida e affidabile dei campioni e lo studio e il monitoraggio dei processi di modificazione chimico-fisica dei materiali. VisLab è parte della rete CNR Interistituto Tech4Bio (www.tech4bio.eu) che raggruppa diverse strutture e competenze nella (bio)sensoristica, biochimica, microscopia e spettroscopia, caratterizzazione alla micro e nano-scala e nel settore dello sviluppo di dispositivi microfluidici avanzati e lab-on-chip per bioanalitica e Diagnostica
Laboratorio mobile per la diagnostica dei beni culturali - M-Lab
Il laboratorio svolge attività di caratterizzazione di materiali lapidei, metallici, scrittori e pittorici in ambito storico-artistico e archeometrico per fini conoscitivi e conservativi mettendo a disposizione competenze per l’implementazione di metodologie e strumentazioni alternative, non invasive e più ecosostenibili per le indagini diagnostiche e il monitoraggio. Progetta ed esegue campagne di rilevamento termo-igrometrico e del monitoraggio dell’umidità in murature storiche, superfici archeologiche e dipinti murali. Inoltre sviluppa e valuta prodotti e materiali per la conservazione dei beni culturali fornendo consulenza e supporto alle imprese/istituzioni per la selezione e valutazione di prodotti tradizionale e innovativi durante le fasi di restauro.