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I trattamenti nanotecnologici e le regole per la tutela dei beni culturali

La ricerca scientifica, l’innovazione tecnologica e la sperimentazione hanno consentito di sviluppare un protocollo di analisi per i trattamenti nanotecnologici. Affinché un trattamento nanotecnologico di consolidamento e protezione, oltre che efficiente, risulti anche adeguato, affidabile e stabile nel tempo è di fondamentale importanza che i prodotti consolidanti e protettivi presentino una serie di criteri e proprietà specifiche, correlate sia alla fase di applicazione, sia al successivo comportamento nel tempo dell’agente consolidante o protettivo. In linea generica, durante gli interventi con trattamenti nanotecnologici è fondamentale utilizzare dei prodotti che mantengano inalterate le caratteristiche del manufatto da trattare, e che siano reversibili, al fine di salvaguardare la funzione originaria dell’opera.

La società 4ward360, presieduta da Sabrina Zuccalà, grazie alle continue ricerche e alle eccellenti proprietà dei formulati realizzati, ha sperimentato e  potuto comprendere la elevata, diremmo totale, capacità dei trattamenti nanotecnologici di respingere acqua e contaminanti esterni (sporco, oli, grasso, polvere) di fatto impedendo loro di aderire alle superfici da tutelare.

Ad esempio, constatato l’alto valore protettivo, altro dato fondamentale, e visto che non modifica l’aspetto e la consistenza del legno, che resiste alle alte temperature e, quindi, risulta essere stabile ai raggi U.V. ed I.R., si è passati alla fase applicativa che si è eseguita con un nebulizzatore e delle maschere protettive per gli operatori che hanno proceduto al rilascio delle nanotecnologie. L’applicazione è risultata essere estremamente semplice e con tempi di asciugatura molto veloce. Eseguita la fase del test applicativo viene valutata la reversibilità, che avviene in modo semplice e senza l’utilizzo di sostanze corrosive o di mezzi meccanici abrasivi. 4Ward360 sede operativa

Per rimuovere il trattamento basta applicare a pennello una soluzione a base di etanolo e dopo una breve attesa di qualche minuto si può rimuovere la sostanza chimica integrata in quanto l’etanolo ha la funzione di scollegare le particelle che compongono i formulati nanotecnologici. 

Il formulato nanotecnologico applicato ha un eccellente effetto idrorepellente, la capacità di non modificare la traspirabilità del materiale organico trattato. Inoltre, non vengono riscontrate modifiche estetiche del manufatto che di solito creano le sovrapposizioni protettive tradizionali.

Il ruolo delle nanotecnologie e il rafforzamento della Difesa

Le nanotecnologie possono riscrivere il ruolo della Difesa, generando nuove dinamiche innovative e perfezionare il settore. Aerei, navi, veicoli e macchinari militari possono essere esposti alla situazioni climatiche più estreme ed a svariati fattori corrosivi: sabbia, neve, ghiaccio, salsedine, umidità. Il trattamento anti-corrosivo elaborato da 4ward360 permette di proteggere i sistemi della Difesa con un trattamento nano-biossido di silicio in grado di resistere alle temperature più estreme e di proteggere la superficie dalla corrosione, riducendo anche l’accumulo di sporcizia e rendendola più facile da pulire. E’ di facile e conveniente applicazione (spray coating a temperatura ambiente) e riduce gli interventi e i costi di manutenzione. Questo prodotto nanotecnologico svolge la doppia funzione lubrificare parti meccaniche in movimento proteggendole nel contempo dalla corrosione dovuta ad acqua, salsedine, umidità, condensa, acidi e accumulo di sporcizia. Ricordiamo che i sistemi di lubrificazione tradizionali prevedono l’utilizzo di grassi lubrificanti. Questi, per loro natura, risultano essere un ottimo elemento di adesione per lo sporco, polveri e residui di gomma e non risultano stabili agli sbalzi di temperatura. Per questo motivo le parti ingrassate necessitano di una periodica pulizia e nuova ingrassatura. Il prodotto nanotecnologico elaborato per la Difesa, oltre ad essere di facile applicazione (basta spruzzare le componenti da trattare) non permette allo sporco di accumularsi e resiste molto a lungo all’abrasione del movimento meccanico. Non viene rimosso dall’acqua e resiste a temperature estreme (da -80 a +180°C). Il prodotto utilizzato è composto da nanomolecole di peridropolisilazani che, reagendo con l’umidità dell’aria, formano un film di vetro di silice. Grazie alla sua proprietà di auto reticolazione e al suo forte potere di adesione dato dai legami chimici che crea con il substrato, praticamente ogni superficie può essere trattata, tra cui: metalli, verniciati e non, cemento, calcestruzzo, intonaco, ceramica, marmo, pietra, superfici verniciate, plastica, policarbonato e vetroresina. Le nanotecnologie sono una rivoluzione per il settore della Difesa.

 

La fondatrice di 4ward 360, Sabrina Zuccalà, ha approfondito la tematica in una recente intervista per  Radio Radicale, in occasione di una lezione del Master Universitario in Cooperazione Internazionale per la Tutela della Persona ed Intelligence Nazionale dell’Università degli Studi eCampus. 

 

 

Il mondo del restauro e la coniugazione tra scienza e arte

Il mondo del restauro è riuscito a coniugare i valori della scienza e dell’arte. Un ruolo chiave viene svolto dall’impiego delle nanotecnologie, che vengono utilizzate soprattutto per il consolidamento delle opere d’arte soggette ad ammaloramento. Le nanotecnologie sono entrate nei beni culturali, soprattutto per il consolidamento, e vengono utilizzate per consolidare opere ammalorate, oppure per cambiare e modificare le caratteristiche chimico-fisiche della superficie, per esempio per renderla idrorepellente, oppure per cambiare e modificare le caratteristiche di tutto il materiale. Proprio il consolidamento oggi rappresenta l’80% delle applicazioni delle nanotecnologie, che vengono impiegate per gli affreschi, ma anche per opere lapidee, come il restauro di materiali calcarei e graniti, o per gli smalti. Nel caso del restauro degli affreschi è importante capire quali sono i materiali utilizzati per poter scegliere la miglior tecnica di consolidamento. Il processo di deterioramento del dipinto in affresco avviene quando negli spazi superficiali o subsuperficiali, in genere si tratta di microfratture, si verifica un indebolimento del pigmento.

4Ward360 sede operativaL’affresco rischia così di spolverare, cioè di essere ridotto in polvere dall’indebolimento ed essere spazzato via insieme allo sporco quando la superficie viene pulita, per esempio con un solvente, dal restauratore. Proprio su queste microfratture vanno ad agire le nanoparticelle, come le nanocalci, che hanno il compito di riempire le microfratture e consolidare l’intonaco e con esso il pigmento. Coniugare i valori di scienza e arte vuol dire lavorare per l’innovazione e la tutela dei beni culturali. Nel mondo dei beni culturali e della formazione per la tutela e valorizzazione degli affreschi risulta sempre più importante formare all’utilizzo di applicazioni semplici per la creazione di nuovi materiali e strumenti per manipolare oggetti su qualsivoglia scala dimensionale, applicazioni più avanzate alla base di nanocomputers massicciamente paralleli, auto-replicazione e nanodispositivi intelligenti, capaci di interagire col loro ambiente. Società leader in tali trattamenti è 4ward360, presieduta dall’imprenditrice Sabrina Zuccalà, che ha sviluppato una formulazione nanotecnologica di matrice Si02 veicolata dall’acqua da utilizzarsi per proteggere dal degrado e dai graffiti, monumenti storici, statue e, nello specifico, per la protezione degli affreschi dal degrado urbano e dagli agenti atmosferici e inquinanti. Grazie all’innovazione sviluppata da 4ward360, le nano particelle di SiO2 si dispongono all’interno delle microporosità (le nano particelle hanno una dimensione pari a un milionesimo di millimetro) e creano una struttura bi-e tridimensionale in scala nanometrica, formando un campo di bassa tensione.

Le nanotecnologie a sostegno delle ricerche archeologiche

L’utilizzo delle applicazioni nanotecnologiche possono rappresentare un importante strumento per le ricerche archeologiche, decisamente importanti per tutto il tessuto accademico e museale della nostra Penisola. Un importante mix di studio e analisi tra utilizzo delle nanotecnologie, recupero di reperti storici e sviluppo delle ricerche archeologiche si ebbe nel 2018, in Sicilia, con l’analisi di un reperto di una nave romana. Lo studio e l’applicazione delle nanotecnologie, su di un campione scelto dal fasciame della nave romana di Marausa, richiese un’indagine scientifica accurata e scrupolosa al fine di ottenere tutte le informazioni necessarie sullo stato del reperto ligneo e per constatare la porosità ed eventuali depositi che avrebbero potuto influire negativamente sulla buona riuscita dei test applicativi.  In accordo con la Soprintendenza del Mare e dell’Assessorato, si estesero le analisi conoscitive sullo stato di conservazione  anche per alcune sezioni del fasciame della nave Punica conservata all’interno del Museo Baglio Anselmi Lilibeo di Marsala. L’investigazione scientifica così approfondita su reperti lignei di navi rimaste per secoli nei fondali marini venne eseguita per poi giungere ad una ipotesi di intervento conservativo con le nanotecnologie che ha provveduto a sviluppare in funzione di questo contesto la 4WARD360-nanotecnology.

Gli esami che furono eseguito con Tomografia Computerizzata Multistrato, basati sull’erogazione di un fascio di radiazioni ionizzanti (raggi “X”) consentirono di ottenere immagini particolarmente dettagliate di aree specifiche delle sezioni del legno. Le immagini ottenute furono ricostruite e rielaborate in modelli tridimensionali e su piani diversi da quello dell’acquisizione. Per poter ricavare informazioni dettagliate di specifiche aree del fasciame è stato necessario rivalutare il volume da più angoli. Grazie a questa tecnica le sezioni lignee esaminate furono virtualmente “affettate” in molti strati sub-millimetrici che, rielaborati dal calcolatore, fornirono immagini tridimensionali e indicazioni sulla natura della struttura interna del legno esaminato, così di fatto consentendo di avere un quadro chiaro dell’anima del fasciame” che all’esame ottico degli esperti sembrava fosse stato attaccato da vari agenti biologici. Invece, l’esame con trattamento nanotecnologico ha potuto scongiurare tale ipotesi in quanto gli inestetismi visibili sulla parte esterna dello scafo sono semplicemente delle reazioni chimiche delle piccole lamelle di ottone conficcate nel substrato del fasciame e che, probabilmente, a causa del microclima da vita alla manifestazione di solfati, si sprigionano dalle piccole lamelle e dalle teste dei chiodi in ottone.

4wardback 02Il trattamento di studio e ricerca condotto da 4ward360 ha consentito di far comprendere l’importanza di un percorso di studio, analisi dettagliate e ricerche archeologiche da svilupparsi attraverso informazioni e dati da raccogliere tramite l’innovazione nanotecnologica.

Elementi di ricerca che possono essere utili e disponibili ai comitati scientifici composti da esperti provenienti dal mondo della conservazione, della chimica, della scienza, dell’archeologia, della storia, della ricerca subacquea e dell’innovazione tecnologica per il restauro.