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Recuperare monumenti in marmo peperino danneggiati grazie a nuove metodologie basate su nanomateriali, diagnostica e sensoristica avanzate, modelli 3D e droni, che consentono di ridurre tempi e costi di intervento. È quanto è stato messo a punto dal progetto COLLINE, coordinato da ENEA, finanziato dalla Regione Lazio[1] e presentato durante il workshop “Nuove tecnologie a servizio dei Beni Culturali” che si è svolto nel Centro Ricerche ENEA di Frascati. Il progetto, al quale partecipano anche le Università degli Studi della Tuscia e “Sapienza” di Roma e le due aziende De Feo Restauri e Eagleprojects, si è focalizzato sul recupero di due opere in peperino a Viterbo: il pulpito della chiesa di San Francesco alla Rocca e la fontana di San Faustino.

Per consentire il recupero immediato di questi manufatti pregiati e una protezione duratura rispetto ad agenti esterni come umidità e attacchi biologici, i ricercatori hanno utilizzato materiali biocompatibili e sostenibili, quali oli essenziali, ma anche nanomateriali innovativi appositamente ideati e progettati nei laboratori ENEA della Divisione per le tecnologie fisiche e sicurezza a Frascati (Roma).

“Le superfici di monumenti ed edifici storici esposti agli agenti atmosferici mostrano segni di deterioramento che si manifestano in forme e modalità diverse, anche a seconda dei tempi di esposizione e dell’orientamento delle superfici”, spiega Valeria Spizzichino del Laboratorio Diagnostiche e metrologie.” Il tempo, l’assenza di interventi di conservazione, come anche processi chimici, fisici e attacchi biologici possono causare danni estetici e strutturali dei materiali lapidei utilizzati nei monumenti storici, minando la loro stabilità e inficiando la fruibilità del bene”, aggiunge.

Mediante tecniche di imaging multispettrale, Fluorescenza Indotta da Laser (LIF), Spettrofotometria VIS-IR, e colorimetria, il team di ricerca ha eseguito la caratterizzazione ottica e spettroscopica che ha permesso di identificare e mappare i materiali originali degli artefatti lapidei, le forme di degrado ma anche le tracce di precedenti restauri.

L’identificazione dei biodeteriogeni presenti sui manufatti è stata effettuata sul posto utilizzando sistemi commerciali e innovativi lidar fluorosensori sviluppati nei laboratori ENEA, che hanno anche confermato l’efficacia dei trattamenti stessi e la non insorgenza di nuove forme di degrado.

Sul pulpito di San Francesco alla Rocca le condizioni ambientali e microclimatiche sono state valutate e controllate tramite l’uso di sensoristica in fibra ottica di tipo FBG (a reticolo di Bragg), sensori commerciali di temperatura e sensori di umidità innovativi, ideati e realizzati da ENEA. Questi dati, tuttora in acquisizione, consentiranno di differenziare l’azione degli agenti atmosferici su superfici diversamente esposte e di correlarla con i diversi tipi di biodegrado rilevati.

Infine, grazie all’utilizzo di droni e laser scanner 3D, è stata realizzata una mappatura dettagliata dei beni oggetto di studio e anche i relativi modelli 3D, successivamente inseriti all’interno di una piattaforma web-GIS, che permette di visualizzare e misurare gli oggetti con estrema precisione. In questo modo, grazie alle informazioni sullo stato di conservazione dei manufatti che può essere aggiornata in base agli input trasmessi dalla sensoristica e provenienti dalle tecniche di diagnostica, è stata realizzata una mappa georeferenziata, interrogabile e monitorabile.

“Questa partnership pubblico-privata porta benefici a tutti gli attori coinvolti, enti di ricerca, aziende e anche ai gestori dei beni che con i risultati del progetto possono ampliare le loro conoscenze e competenze, ponendo le basi per un loro ulteriore sviluppo che porterà anche ad offerte migliori e più ampie sul mercato”, evidenzia Rosaria D’Amato del Laboratorio ENEA di Micro e nanostrutture per la fotonica. “Oltre al trasferimento tecnologico, questo risultato conferma anche i benefici in termini di trasferimento di conoscenze, dall’Internet of Things all’Internet of Knowledge, promuovendo il ruolo della creazione, diffusione, trasformazione, trasferimento e utilizzo della conoscenza in ogni sua forma, per generare valore”.

Le tecniche innovative che integrano informatizzazione degli interventi ed esiti delle indagini garantiscono una notevole semplificazione dei processi di manutenzione e una riduzione dei costi. Inoltre, l’allestimento di una piattaforma web-GIS con i modelli 3D dei siti e i dati acquisiti anche dai sensori in real-time garantisce l’accesso, anche futuro, a tutto il materiale raccolto e prodotto, proponendo un modus operandi completamente nuovo nel campo della gestione e fruizione dei beni artistici, in linea con le direttive della Commissione Europea e del Piano Nazionale Impresa 4.0.