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.

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

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 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.

Indagini magnetometriche. 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 contengono nella quasi totalità 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 sfrutterà le conoscenze sviluppate sul comportamento magnetico di nanoparticelle a monodominio magnetico.