giovedì 14 gennaio 2010

Le nanotecnologie per il restauro delle opere d'arte: una prospettiva per il futuro sperimentata con successo sulla Torre di Pisa


Non ci sono dubbi sul fatto che la Torre di Pisa sia uno degli edifici più celebri al mondo. C'è da dire che sarebbe osannata lo stesso anche se fosse dritta, ma così com'è fa passare in secondo piano le altre costruzioni della Piazza dei Miracoli, “robette” come il Battistero, il cimitero monumentale e la Cattedrale, uno dei massimi esempi dell’architettura romanica italiana.
Non tutti sanno che fra guerre e altri problemi I lavori per costruirla, iniziati nel 1173, si sono protratti per quasi due secoli, riuscendo però a rimanere nella piena fedeltà del progetto originario, o quasi: infatti ad un certo punto si vede una inclinazione della struttura, perchè tentarono in quel modo di raddrizzarla (forse per questo qualcuno aveva pensato che la pendenza della Torre fosse intenzionale?).

C'è anche chi l'ha messa sul ridere come icona della carenza di cultura sulla necessità di avere una consulenza da parte di un geologo: “vedi cosa succede a risparmiare sulla perizia geologica????”, altri ne hanno ricavato gag stupende, a partire dal leggendario “Servizio Torri” di “Amici miei atto II”.

Fattostà che la Torre ha continuato a pendere sempre di più e del suo restauro statico (deciso stavolta dopo una lunga e dettagliata indagine geologica....) si è parlato molto all'epoca su quotidiani e rotocalchi.
Non tutti però sanno che oltre ai restauri statici sono stati affrontati anche altri problemi che riguardano i materiali lapidei. I marmi del rivestimento sono stati messi a dura prova da sollecitazioni chimiche e fisiche: alla normale esposizione agli agenti atmosferici e alle conseguenze dell'inquinamento atmosferico (le “croste nere”), le costruzioni pisane patiscono i problemi comuni alle altre città poste vicino al mare: sali marini sono entrati nei pori del materiale reagendo con esso.

Il risultato è che, con il passare del tempo, i capitelli finemente scolpiti in marmo bianco di Carrara hanno perso gran parte del modellato e il materiale sopravvissuto si presentava con un aspetto pulvirulento ed incoerente.

Si è posto quindi il problema di consolidarli e per questo è stata scelta una tecnica molto moderna: l'uso di nanomateriali.
Le nanotecnologie stanno sviluppandosi sempre di più praticamente in tutte le branche delle attività tecniche, dalla medicina all'industria meccanica, dall'aerospaziale alla sanificazione. Sono nate quando si evidenziò che alcuni materiali, se composti di particelle inferiori al decimo di micron, presentano, un rinforzo di alcune proprietà “classiche”, e anche delle altre proprietà particolari. In altri casi, come questo, i nanomateriali vengono scelti soprattutto per le loro minime dimensioni.

Un laboratorio di ricerca toscano, il CE.RI.COL., branca tecnologica del Gruppo Colorobbia, un colosso mondiale dei materiali per le industrie di base come ceramica e vetro, ha fornito un prodotto consolidante a base di nanosilice in solvente acquoso.

Il prodotto è stato applicato ai capitelli del loggiato del primo ordine della Torre di Pisa per immersione: in corrispondenza di ognuno di loro è stata creata una vasca, sigillata con del silicone e riempita con il nostro prodotto (come se avessero messo delle mutande ai capitelli....). Le pietre hanno così potuto assorbire lentamente la silice, che per le sue dimensioni nanometriche è riuscita ad entrare praticamente in ogni vuoto. In pratica è stato come simulare in tempi molto brevi un meccanismo naturale, la diagenesi, che è il lungo processo geologico per mezzo del quale i sedimenti sciolti si trasformano in dura roccia.

A questo modo sono stati ottenuti due effetti importanti: la coesione del marmo è aumentata in maniera drastica e la chiusura dei pori limiterà al massimo la circolazione di liquidi al loro interno.
Ovviamente il trattamento non ha alterato il colore dei capitelli.

Se non bastava questo, c'è stata un altra applicazione di nanomateriali nella zona superiore della torre, vicino alla cella campanaria. Stavolta anziché una nanosilice è stato usato un nanobiossido di titanio. Questo composto ha due caratteristiche molto interessanti. Prima di tutto rende la superficie su cui viene applicato super-idrofilica, per cui l'acqua anziche fermarsi con il suo carico di composti disciolti vi scivola via, evitando la formazone di gocce. La seconda funzione è quasi da fantascienza: colpito dalla luce solare genera dei radicali liberi che riescono a dissolvere i materiali organici! Quindi oltre a tenerla pulita, impedisce che la superficie venga attaccata da sostanze organiche.

L'intervento ha riguardato un arco in cui c'è un continuo ristagno di acqua piovana in qunto è nella zona sotto pendenza. Così l'”Opera della Primaziale di Pisa” (l'istituzione nata per sovrintendere ai lavori della costruzione dei monumenti della Piazza del Duomo che continua l'attività ancora oggi dopo oltre 1000 anni!!!) spera di poter risolvere i problemi di accumulo dello sporco in quel particolare punto del monumento.

Oggi un intervento del genere “fa notizia”, ma è possibile che in futuro queste diventino operazioni di routine: fermare lo sbriciolamento delle pietra e proteggerle con un materiale incolore che tenga lontano lo sporco sono dei traguardi impensabili fino a pochi anni fa e particolarmente importanti in una nazione ricca di palazzi storici come l'Italia.

4 commenti:

Gianluigi Filippelli ha detto...

Vorrei chiederle: posso segnalare questo articolo come contributo di Aldo Piombino al 3.o Carnevale della Fisica?
Se passa dal post del primo annuncio per l'invio contributi (a breve il secondo annuncio), troverà come contattarmi per eventuali nuovi contributi al Carnevale.
Infine, con altri blogger, stiamo cercando di realizzare una sorta di Carnevale della Terra (l'equivalente di quelli della Matematica e della Fisica, ma dedicato al nostro pianeta).
Potrebbe essere interessato?

Saluti, anche ai lettori del blog,
Gianluigi Filippelli.

Emanuela Zerbinatti ha detto...

Appoggio la richiesta di Gialuigi: il post merita davvero e poi, se ti andrà di partecipare al Carnevale della fisica a giugno lo ospiterà il mio blog e sarà tutto su "Fisica e Arte", per cui avresti di che sbizzarrirti con post sul tema :)

Aldo Piombino ha detto...

ho altro materiale su arte e nanotecnologie, quindi sono assolutamente disponibile!

Paolo ha detto...

NanoWeek in Toscana: "Promozione dello scouting d'impresa :
i giovani protagonisti dell'innovazione, nell'impresa e del lavoro" (*)

La NanoWeek -Toscana, verra co-organizzata tra fine Febbraio ( Lunedi 07/03 c/o Itis Ferraris-Brunelleschi Empoli mattino ore 10.00-12.00) ed il mercoledi 09/03 ed il Venerdi 11/03) ( pomeriggio dalle 16.30.00 alle 18.30 c/o ASEV- Empoli) . La Tuscany Nanoweek e organizzata da: ASEV, Egocreanet/LRE del Dip. Chimica,UNIFI, (www.edscuola.it/lre.html) come un breve ciclo formativo sulla base di 3 conferenze dibattito di 2 ore ciascuna e sara’ gestito dal gruppo di esperti sulle Nanotech, coordinati per primo il ciclo di conferenze ad Empoli da Paolo Manzelli. Le conferenze saranno svolte al fine di far conoscere, stimolare e diffondere le nano-tecnologie, per fornire le indispensabili cognizioni in materia di innovazione, cultura d'impresa e futuro del lavoro dei giovani.

Invitati a partecipare
Nano-Week Toscana sarà un evento rivolto a:
imprenditori dirigenti PA , studenti e docenti delle scuole ,studenti e ricercatori della universita' , cittadini
Scopo :
1)favorire il protagonismo dei giovani per nel capire il futuro della ricerca Nanotech. per allineare le attivita formative ed innovare le strategie di svilluppo delle relazioni tra ricerca ed impresa, nel quadro delle prospettive di cambiamento della organizzazione Regionale degli assetti produttivi in poli tecnologici
;2) reperire e successivamente selezionare giovani disponibili a collaborare allo scouting di promozione e disseminazione delle applicazioni Nanotech per la innovazione dell'impresa.

Il Calendario delle conferenze/dibattito vedrà, come tematiche:
1)07/03/11, Mattina (10.-13) , Le nanotecnologie: cenni storici, stato dell’arte e prospettive future (Intervengono la Preside Prof Daniela Mancini , Paolo Manzelli Direttore EGOCREANET/LRE , e le agenzie di Sviluppo Locale -Asev Empoli-Tiziano Cini ,ed Apslo. Poggibonsi Alessio Bucciarelli.
2)2) 09/03/11-Pomeriggio (16.30,18.30) Le nanotecnologie nella Impresa e nella Ricerca in Toscana Introduce Tiziano CINI (ASEV)
(Incontro con Dante Gatteschi http://www.instm.it/ e Giovanni Baldi di Colorobbia
(http://www.cericol.com/Ricerca.asp) , Federica Lodato Venetonanotech http://www.venetonanotech.it/it/ ed altri imprenditori coordina Paolo Manzelli)
3)11/03/11,Pomeriggio , Le nanotecnologie per il Restauro, relatore Prof Luigi Dei ( Dip.Chimica-Unifi) ,Lidia Cinelli , Restauro Artigianale , http://www.toscanarestauro.it/, Francesca Velani, Fondazione LUBEC, http://www.lubec.it/