Le moderne tecniche della restaurazione, del riparo e della funzionalità dei beni storici e culturali sono legate alle innovazioni provenienti dai trattamenti in nanotecnologie, dall’utilizzo dei nanomateriali e dalla ricerca scientifica applicata a tali trattamenti. La nanotecnologia, il punto focale di diverse discipline come la fisica quantistica, la biologia molecolare e la scienza dei materiali, è in grado di modificare la materia a scala atomica. Le formulazioni nanotecnologiche rappresentano un modo radicalmente nuovo e rivoluzionario per conferire protezione ai materiali modificando la loro energia di superficie. Minore è l’energia di superficie, minore è l’adesione di sporco e altri contaminanti.
I prodotti protettivi nano-evoluti, elaborati da società quali 4ward360, riducono drasticamente l’energia superficiale dei materiali (da 1000 mN/m fino a 18 mN/m) creando una barriera repulsiva che respinge tutti i tipi di contaminanti. Le nuove frontiere digitali e della tecnologia cambiano il modo di conservare e di manutenere i beni culturali e artistici. Se pensiamo al potenziale espresso dalla tecnologia dobbiamo comprendere il suo valore e la sua peculiarità nell’attuale momento storico, caratterizzato in maniera preponderante dalla ricerca sui trattamenti in nanotecnologia per la conservazione e la tutela dal tempo degli affreschi. La professionalità per realizzare interventi con trattamenti in nanotecnologia si acquisisce con studi e ricerche appropriate e sono molteplici gli ambiti sociali dove applicare questa tecnologia.
L’innovazione del settore parte dalle capacità di sviluppare metodi e tecniche per la “manipolazione” della materia su scala atomica e molecolare con l’obiettivo di “costruire” materiali nuovi e prodotti con speciali caratteristiche chimico-fisiche, focalizzandosi atomo per atomo. 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 bie tridimensionale in scala nanometrica, formando un campo di bassa tensione. Quando si parla di opere d’arte si fa spesso riferimento alle pitture, anche se il termine “arte” comprende molte altre attività creative, come ad esempio la produzione di statue, di mosaici, di vetri, ceramiche ecc.
Fino ad oggi però l’utilizzo delle nanotecnologie ha riguardato principalmente quelle opere d’arte più soggette a deperimento nel tempo, ovvero le opere architettoniche, le pittoriche, mobili e immobili ed i manufatti cellulosici. Il degrado dei materiali utilizzati nelle opere artistiche dipende dalle interazioni con l’ambiente in cui queste si trovano. Ovviamente, i meccanismi di degrado dipendono dalle proprietà specifiche dei materiali; questo significa che la pietra, il vetro, la ceramica, il legno, la carta, i tessuti e il bronzo seguiranno tutti diversi meccanismi e percorsi di reazione. Tuttavia, tutti questi processi sono influenzati in modo simile dagli stessi parametri ambientali: temperatura, umidità relativa, luce e inquinamento. Diviene fondamentale per gli esperti comprendere le dinamiche dei trattamenti in nanomateriale per elaborare le nuove formule d’uso di materiali nanostrutturati per il restauro e la conservazione di opere d’arte immobili, come dipinti murali e pietre, e mobili, come dipinti da cavalletto, libri e pergamene. Se consideriamo lo strato di pittura, ribadiamo che rappresenta la vera interfaccia tra l’opera d’arte (fase solida) e l’ambiente, che nella maggior parte dei casi è l’atmosfera (fase gassosa). È importante notare che la superficie pittorica, in termini chimico-fisici, è la regione dove il sistema termodinamico “opera d’arte” scambia materia ed energia con l’ambiente circostante.
Le innovazioni e i trattamenti sviluppati con nanoparticelle estese a grandi porzioni di dipinti hanno garantito risultati positivi sia in termini di effetti di ri-coesione che estetici. Questo sistema è stato applicato con successo sulle pitture murali del Palazzo del Bargello, a Firenz. L’utilizzo di dispersioni di Ca(OH)2 nano particellare è stato riportato anche per il consolidamento di stucchi che necessitavano di un rafforzamento dello strato superficiale. Tale trattamento è stato utilizzato per il consolidamento dei graffiti storici del Palazzo Chiaromonte-Steri a Palermo. La stessa formulazione è stata applicata a lunette murali del XVIII secolo nel chiostro dei Santi Giuda e Simone, Corniola, ad Empoli e Firenze: le lunette presentavano lacune e polverizzazione della pellicola pittorica. L’applicazione di nanoparticelle ha portato al rafforzamento della superficie pittorica, com’è possibile evidenziare dalla valutazione sia visiva che attraverso la prova scotch. Il film di colore polverizzato è stato completamente fatto ri-aderire al substrato e la quantità di grani rimosso nello scotch test è stata nulla dopo il completamento del trattamento. È interessante notare che in questo caso sono state necessarie diverse applicazioni prima che l’effetto di consolidamento fosse evidente, il che suggerisce che le nanoparticelle, inizialmente, penetrano profondamente all’interno del substrato e che quindi il consolidamento avviene dall’interno verso l’esterno.
Nel settore del restauro i consolidanti utilizzati devono avere molecole che formano intermedi il più possibile vicino alla materia naturale della pietra o del materiale del manufatto in modo da lasciarne invariate le caratteristiche di traspirabilità e cromia. Le nanotecnologie possono riscrivere e rivedere gli studi settoriali sulla tutela e valorizzazione degli affreschi.
di Domenico Letizia – giornalista