CHEMISTRY FOR CULTURAL HERITAGE

Scienze chimiche e tecnologie dei materiali per i beni culturali

Rilevanza
L’Europa ha dimostrato negli ultimi anni una spiccata sensibilità nei confronti del proprio patrimonio culturale che viene indicato come importante sia per la società sia per l’economia e che quindi richiede di strumenti migliori per la protezione, la valorizzazione ed l’utilizzo, temi che risuonano in diverse call H2020 non solo nel pillar Societal Challenges ma anche in quelli Industrial leadership ed Excellent Science. In linea con le priorità delineate dalla Commissione Europea per favorire una crescita intelligente, sostenibile ed inclusiva, in Italia il piano nazionale della ricerca (PNR 2015-2020) indica tra le 12 aree di specializzazione della ricerca applicata il settore dei Beni Culturali; area tecnologica definita ad alto potenziale per il nostro paese in virtu’ di competenze distintive ed un posizionamento competitivo a livello internazionale. L’area tecnologica dei beni culturali è intrinsecamente interdisciplinare e comprende competenze che spaziano dalle scienze umane alle scienze naturali; tra quest’ultime la chimica ha assunto negli ultimi decenni un ruolo fondamentale, trainato dalla necessità di una comprensione approfondita dei materiali originali e dei loro processi di degrado e dalla esigenza di soluzioni innovative per il restauro e la conservazione. Al contempo nell’occuparsi di materiali dei beni culturali e per i beni culturali i ricercatori delle scienze chimiche hanno incontrato sfide complesse ed affascinanti con ricadute di grande interesse sia dal punto di vista scientifico e conoscitivo che per l’impatto sulla società.

Obiettivi

Le attività dell'area trasversale di Chimica per i Beni Culturali si esprimono in tre obiettivi fondamentali che individuano le eccellenze del DSCTM nel settore. Un nucleo di eccellenza è rappresentato dalle attività inerenti lo sviluppo ed applicazione di tecniche analitiche avanzate per la diagnostica ed il monitoraggio nelle quali gli istituti del DSCTM esprimono competenze all’avanguardia nelle tecniche spettroscopiche di imaging iperspettrale, di risonanza magnetica nucleare, nelle spettroscopie Raman non convenzionali (FT, SERS, risolte nel tempo) nelle spettroscopie elettroniche, fotoelettroniche (XPS, AES, SAM), di plasma indotto da laser, a raggi X (XRF, XRD, XAS) e neutroniche. Queste competenze analitiche, rafforzate da know-how nella interpretazione dei risultati inerenti lo studio di materiali dei beni culturali (con particolare riferimento a policromie, metalli, ceramiche e materiali lapidei) e da laboratori di eccellenza già predisposti nella logistica per lo studio di oggetti d’arte (strumentazioni mobili e/o non invasive) e con decennale esperienza a livello pan-europeo, pongono il DSCTM in posizione di leadership nel processo di creazione della infrastruttura di ricerca dedicata alla scienza dei patrimonio E-RIHS (European Research Infrastructure in Heritage Science).

L’altra punta di eccellenza del Dipartimento nell’area dei Beni Culturali e’ quella del modelling sperimentale e computazionale per lo studio del meccanismo e della dinamica di fenomeni di degrado in materiali di interesse storico-artistico ed archeologico, con particolare riferimento a materiali pittorici, metallici e lapidei. Le attività di ricerca in questo ambito permettono di comprendere e razionalizzare i fattori intrinseci (ad esempio l’interazione dei pigmenti metallici con gli acidi carbossilici liberati dai trigliceridi di leganti lipidici nella pittura ad olio) o ambientali (illuminazione museale, umidità, inquinanti atmosferici) che su scala molecolare controllano i processi reattivi sottostanti a fenomeni di degrado apprezzabili alla macro scala, come variazioni cromatiche, efflorescenze e perdita di coesione che pregiudicano la fruizione dell’opera e la sua persistenza nel tempo. Queste competenze sono di grande interesse in ambito conservativo in quanto permettono la messa a punto di strategie mirate per il monitoraggio, la conservazione preventiva, ed in ambito industriale in quanto abilitano la ricerca applicata per la realizzazione di sistemi espositivi e di fruizione innovativi. Di rilievo nazionale ed europeo sono anche le ricerche condotte nel DSCTM per lo sviluppo di materiali avanzati per la conservazione ed il restauro (sistemi di cleaning, protezione, consolidamento). Ad esempio, in linea con il moderno approccio del drug delivery in farmacologia è possibile, avvalendosi delle nano-scienze e delle nano-tecnologie, realizzare materiali molecolari e nano-strutturati ad azione selettiva e veicolare gli stessi in modo mirato ove è attivo il processo di alterazione chimico-fisica-strutturale o dove è necessario operare una rimozione controllata e selettiva di materiali indesiderati.

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