Applicazioni della chimica ai beni culturali (DCM.AD009)

Project area

Department

Chemical sciences and materials technology

The quality

L'area tecnologica dei Beni Culturali (BC) 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. Ad oggi sono numerosi i gruppi di ricerca che presso dipartimenti di chimica e scienza dei materiali di università ed enti di ricerca in Europa, ed oltre oceano, conducono ricerche di rilievo nel settore dei BC.

Goals

Una grande sfida è quella posta alla chimica analitica che viene chiamata a sviluppare metodi avanzati per interrogare materiali non solo inerentemente complessi ed eterogenei ma anche unici e di valore per i quali si richiede ampia dinamica spaziale (dalla micro alla macro scala), alta specificità e sensibilità per analiti minoritari e metodi di campionamento (sub)micro- o non-invasivi. L'altra sfida che interessa la chimica e' quella di comprendere con metodi sperimentali e teorici il meccanismo e la dinamica di processi di alterazione dei materiali storico-artistici ed archeologici come aggregati in matrici complesse e l'effetto dei parametri ambientali sulla loro reattività superficiale. Infine un ampio spazio di ricerca e progettualità è rappresentato dalla richiesta di materiali e metodi avanzati per il restauro, come sistemi innovativi per il cleaning controllato delle superfici, coatings intelligenti e materiali compatibili per il consolidamento e la rintegrazione.

Outline of research in an international context

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, come espresso nel report "Getting cultural heritage to work for Europe" in cui si delinea come i BC possono essere per l'Europa un fattore importante per promuovere una crescita intelligente, sostenibile ed inclusiva. I temi della protezione, valorizzazione ed utilizzo dei Beni Culturali risuonano in diverse call H2020 non solo nel pillar Societal Science ma anche in quelli Industrial Leadership (si vedano ad esempio i work programme ICT e NMBP) ed Excellence Science (RI). Di rilievo inoltre sono le azioni condotte dalla Joint Programming Initiative in Cultural Heritage and Global Change a coordinamento italiano.

Outline of research in a national context

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 che, insieme a Blue Growth, Chimica Verde e Design Creatività Made in Italy, è definita ad alto potenziale per il nostro paese in virtu' di competenze distintive ed un posizionamento competitivo a livello internazionale.

Positioning of Cnr

In almeno metà dei 14 istituti afferenti al DSCTM è attualmente attiva una specifica linea di ricerca dedicata alla chimica dei BC, di rilievo nazionale ed internazionale (come comprovato dal fatto che i ricercatori DSCTM hanno acquisito almeno sei progetti H2020 in questa area). Le attività del DSCTM in questa area progettuale sono organizzate in 3 nuclei di eccellenza: 1) diagnostica avanzata; 2) modelling dei processi di degrado; 3) sviluppo di materiali e metodi per la conservazione.
1) 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, nelle spettroscopie elettroniche, fotoelettroniche, di plasma indotto da laser, a raggi X e neutroniche.
2) L'altra punta di eccellenza e' quella del modeling 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.
3) 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).

The main activities performed

The planned activities

E' intenzione programmatica del DSCTM per il prossimo triennio di valorizzare e dare impulso a queste attività coinvolgendo altre competenze dell'area chimica e creando interazioni sinergiche con gli altri dipartimenti. 1) Nell'ambito della diagnostica, le competenze di alcuni istituti pongono il DSCTM in posizione di leadership nel processo di creazione della infrastruttura di ricerca dedicata alla scienza dei patrimonio E-RIHS. L'obiettivo è quello di razionalizzare e valorizzare le competenze esistenti per contribuire, con le proprie facility alle piattaforme di accesso della nascente infrastruttura partecipando a specifici bandi nazionali ed europei. 2) Le attività di ricerca in questo ambito saranno rivolte alla comprensione razionalizzare di fattori intrinseci o ambientali che su scala molecolare controllano i processi reattivi sottostanti a fenomeni di degrado apprezzabili alla macro scala che pregiudicano la fruizione dell'opera e la sua persistenza nel tempo. Queste attività verranno valorizzate con la partecipazione a bandi H2020, PON e PRIN.
3) Nell'ambito dello sviluppo di nuovi materiali e metodi per la conservazione verranno proseguite le attività di ricerca già attualmente supportate da progetti H2020. In linea con il moderno approccio del drug delivery in farmacologia si cerca, avvalendosi delle nano-scienze e delle nano-tecnologie, di realizzare materiali molecolari e nano-strutturati ad azione selettiva.

Thematic area

Chemical sciences and materials technology

Keywords

Diagnostica, modelling, materiali

Projects

Last update: 12/03/2025