progetto di ricerca relativo ai tre anni di dottorato

Università degli Studi di Siena
Scuola di Dottorato in Scienze Chimiche
CICLO XXIV – a.a. 2008/09
Dottoranda:Donata Magrini - E-mail: [email protected]
Curriculum: ambientale
Docente Tutor: Prof.ssa Nadia Marchettini
Titolo del progetto di ricerca: Sviluppi e applicazione integrata di metodologie non
distruttive e microdistruttive per lo studio di Beni Culturali
L’argomento del progetto di ricerca, da svolgersi all’interno della scuola di Dottorato in Scienze
Chimiche, riguarda la possibilità di caratterizzare i materiali presenti in un opera d’arte tramite
tecniche analitiche non-invasive e micro-distruttive. L’utilità dell’impiego di metodologie
analitiche per lo studio dell’opera è evidenziata dai dati che possono fornire una comprensione
più approfondita del modus operandi dell’artista, non solo riguardo ai materiali a lui disponibili,
ma anche al loro impiego, consentendo di cogliere aspetti tecnico stilistici orientati a inquadrare,
con miglior cognizione, l’artista nel contesto artistico del suo tempo. Per il conseguimento di tali
obbiettivi, all’interno di questo progetto saranno impiegate tecniche analitiche di tipo noninvasivo supportate da metodologie invasive, micro-distruttive. Risulta infatti di fondamentale
importanza che nel momento in cui ci si avvicina ad un’opera sia sempre preferibile ottenere
informazioni nella più totale non-invasività e nel caso in cui persistano dei dubbi circa la corretta
identificazione di alcuni materiali sarà allora necessario ricorrere ad altre tipologie di tecniche di
natura invasiva. Tra le metodologie di indagine che non prevedono il prelievo di frammenti
dall’opera, le tecniche spettroscopiche forniscono dati utili alla caratterizzazione dei materiali
presenti, in particolare per quelli di natura inorganica.
Il fatto che queste tecniche siano non invasive e prevedano l’impiego di una strumentazione
portatile, consente l’ampia applicazione alle opere in studio e l’acquisizione di molti dati; anche
se in alcuni casi i dati ottenuti non sono sufficienti ad una completa caratterizzazione, l’uso di
tecniche non invasive è auspicabile come diagnostica preliminare a tecniche più specifiche che
comportano il prelievo di frammenti dall’opera.
Il protocollo di intervento più comunemente adottato, come fase di analisi successiva a quella
delle metodologie non-invasive, prevede un campionamento con prelievo di un micro-frammento
dalla superficie dell’opera. Questo viene successivamente inglobato in una resina per realizzare
delle sezioni lucide o sottili che possono essere esaminate tramite differenti tipologie di
strumenti.
Dall’osservazione al microscopio ottico, è possibile ottenere informazioni
morfologico-strutturali della stratigrafia e valutare lo stato di conservazione del campione.
Un’altra tecnica analitica spesso associata a questo tipo di preparazione del campione è la
microscopia elettronica a scansione accoppiata alla microanalisi elementale (SEM-EDS). Si
possono ottenere infatti informazioni morfologiche, informazioni sulla distribuzione degli
elementi a diverso peso atomico e dati composizionali grazie alla raccolta dei segnali prodotti
dall’interazione di un fascio di elettroni con la superficie del campione. Con questa metodologia
analitica ed altre di natura spettroscopica, si riesce a caratterizzare un gran numero di materiali
presenti in una sezione lucida, ma ad oggi restano delle limitazioni circa la caratterizzazione di
materiali di origine organica. Un ulteriore obiettivo di questo programma di ricerca è infatti
testare nuove metodologie di analisi non ancora applicate nel campo dei beni culturali per
l’identificazione di componenti organici come leganti, vernici o coloranti in sezione.
Alcune metodologie come i tests micro-chimici sono stati già applicati per l’identificazione delle
specie chimiche presenti in una sezione stratigrafica, sia di origine organica che inorganica, ma i
risultati sono limitati alla caratterizzazione del gruppo di appartenenza del composto e raramente
si arriva all’individuazione esatta dell’analita (ad esempio si individua la presenza di lipidi, ma
non vengono identificati i tipi di olii siccativi). Stessa limitazione si ritrova nell’osservazione della
fluorescenza ultravioletta al microscopio ottico, naturale o indotta da particolari reagenti; in
genere ci si limita ad osservare il colore di fluorescenza con descrizione visiva attribuendo a classi
di materiali i diversi colori di fluorescenza. L’obiettivo è riuscire a caratterizzare spettralmente la
fluorescenza (naturale o indotta) di materiali organici tramite tecniche microscopiche le cui
potenzialità saranno studiate durante il progetto di ricerca.
In conclusione, l’impiego delle suddette tecniche analitiche permette di procedere alla stesura di
un progetto analitico di intervento che vada ad integrare le informazioni che ad oggi si riescono
ad ottenere sui materiali presenti in un’opera d’arte e in particolare in una sezione stratigrafica
tramite le tecniche di più largo impiego, al fine di ottenere una conoscenza più profonda e
completa dell’opera per indirizzare un intervento di restauro mirato.