Le scienze fisiche e chimiche per l’analisi e la conservazione del patrimonio culturale trovano applicazione in svariate situazione di degrado del bene culturali. Di seguito si riportano le esperienze in questo ambito di gruppi di ricerca dell’Università dell’Aquila.
a) Interventi di pulitura da patine biologiche e da ossidi metallici. Caratterizzazione dei materiali prima e dopo i trattamenti, Invecchiamento artificiale su materiali con o senza trattamenti.
In questo ambito, negli ultimi venti anni, si colloca l’attività e la produzione scientifica per accertare le proprietà composizionali e strutturali dei substrati, principalmente ceramici, lapidei e cellulosici, per valutare il loro stato di conservazione ed i meccanismi di degrado nonché, per controllare, nell’eventualità, l’efficacia e la durabilità dell’intervento conservativo.
b) Sintesi di materiali nanostrutturati inorganici, organici e ibridi (MOF) opportunamente funzionalizzati per il consolidamento e la protezione dei supporti.
La preservazione, conservazione e, in ultima istanza, riparazione dei materiali facenti parte del patrimonio artistico e culturale è diventata una priorità, a cui la scienza ha risposto nel corso degli ultimi decenni fornendo materiali e metodologie innovative. L’inevitabile degrado degli oggetti artistici e storici richiede lo sviluppo continuo di materiali avanzati in grado di contrastare specifici processi di degradazione.
Il gruppo di ricerca in materiali possiede le competenze e l’esperienza necessarie per la formulazione sistematica di materiali personalizzati e funzionali per proteggere, preservare e ripristinare i manufatti artistici. Le conoscenze interdisciplinari in chimica inorganica, chimica organica e chimica fisica consentono il design, lo sviluppo, la caratterizzazione e la validazione sperimentale di materiali inorganici, organici o ibridi “a la carte” a seconda delle esigenze applicative.
c) Caratterizzazione di materiali che formano e decorano oggetti d’arte mediante micro -spettroscopia Raman.
La spettroscopia Raman è considerata una tecnica di grande utilità per caratterizzare i materiali che formano e/o decorano oggetti d’arte e per studiare i processi di degrado che possono verificarsi. La tecnica ha la particolarità di avere una grande sensibilità e nel contempo di essere non distruttiva. La tecnica può essere ulteriormente implementata con la spettroscopia micro-Raman che permette di mappare e caratterizzare campioni con una definizione spaziale dell’ordine di alcuni µm.
d) Caratterizzazione di materiali che costituiscono e/o decorano oggetti d’arte mediante tecniche analitiche di spettrometria di massa e spettroscopia IR; applicazione di metodi chemiometrici per l’elaborazione dei dati raccolti.
I materiali utilizzati nel passato per manufatti storici e opere d’arte sono da sempre stati oggetto di intenso studio. Il recente avanzamento tecnologico nella chimica analitica strumentale accanto allo sviluppo di procedure in grado di utilizzare quantità estremamente ridotte di campioni (persino al disotto dei microgrammi) ha consentito lo sviluppo di nuove metodologie analitiche per la caratterizzazione a livello molecolare tanto di materiali usati nel patrimonio culturale sia in manufatti artistici che nei reperti archeologici.