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Piano di lavoro
Il progetto TEMART è strutturato in Obiettivi Operativi (Ob. Op.) e, internamente ad essi, in Compiti Operativi (Co. Op.):
Ob. Op. 1: Allestimento di configurazioni tecnologiche
Questo Ob. Op., coordinato da ScanSystems, prevede sei diversi pacchetti di lavoro relativi: rilievo 3D (Co. Op. 1), analisi materica (Co. Op. 2), restauro e conservazione (Co. Op. 3), SIConArt (Co. Op. 4), applicativi software (Co. Op. 5), esplorazione (Co. Op. 6). L'obiettivo generale è progettare, allestire e testare varie configurazioni per ognuna delle tecnologie qui proposte, al fine di selezionare quelle che meglio si adattano alla finalizzazione dei prototipi e di prodotti di mercato tecnicamente e economicamente competitivi, ovvero che massimizzano il rapporto qualità/costi.
Queste le attività di sviluppo fondamentali su ognuno degli ambiti di ricerca individuati:
Dispositivi portatili per rilievo 3D
Si prevede lo sviluppo di un sistema di scansione 3D per oggetti dell'ordine di qualche metro e di un apparato di microscopia 3D compatto per rilievi in situ, sfruttando principalmente la grande esperienza di SCANSYSTEMS nella realizzazione di questo tipo di dispositivi.
Strumenti portatili per l'analisi materica
Oggetto di sviluppo sono un sistema LIPS (laser induced plasma spectroscopy) per l'analisi elementale (atomica) e un diffrattometro a raggi X (XRD) per l'analisi mineralogica e microstrutturale in situ. Nel primo caso, l'allestimento tecnologico mira alla successiva ingegnerizzazione e traduzione dell'apparato in nuovo prodotto commerciale. Per il sistema XRD l'implementazione ha lo scopo di rendere l'attuale prototipo, concepito per applicazioni industriali, adatto all'utilizzo su manufatti di interesse storico artistico.
Si prevede lo sviluppo di un sistema laser a impulso variabile per la pulitura, di nanoteconologie per la pulitura, il consolidamento e la protezione e di un apparato biocida a microonde.
Con questo lungo nome abbiamo voluto indicare un software evoluto, molto più avanzato di tutto quanto esiste sul mercato in materia di documentazione di campagne diagnostiche e di conservazione di beni culturali. Si intende sviluppare un sistema informativo che, con l'ausilio degli hardware di TEMART, consente l'acquisizione automatizzata in tempo reale, la gestione dati, la connessione a banche dati, l'elaborazione, il controllo remoto e la gestione di servizi.
Applicativi software
E' previsto lo sviluppo di applicativi software che gestiscano l'interfacciamento di tutti gli strumenti con SIConArt, utilizzando un sistema di storage di dati e metadati che fa uso di tecnologie semantiche al posto dei tradizionali database relazionali. Queste offrono la possibilità di definire strutture dati "on-the-fly" e di definire "reti semantiche" di relazioni tra gli oggetti digitali che possono così essere ricercati in maniera molto più efficace rispetto alle basi dati tradizionali.
Si prevede inoltre di implementare sui nuovi applicativi la possibilità di integrare i risultati delle analisi strumentali con documentazione rilevante proveniente da altre fonti (letteratura, risultati di indagini umanistiche, analisi effettuati con altri strumenti, appunti e annotazioni degli operatori, documentazione di progetto e di revisione). Il sistema permetterà di disporre la documentazione in una rete semantica in modo che sia sempre chiaro ed esplicito il contesto di ciascuna analisi con l'obiettivo di facilitare all'operatore le operazioni di ricerca ed analisi di tutte le informazioni rilevanti ad un intervento di analisi.
Tecniche analitiche complementari
TEMART propone una piattaforma tecnologica aperta sulla quale, accanto alle tecniche analitiche sviluppate, se ne potranno aggiungere altre in futuro. In questo progetto abbiamo selezionato quelle che verificano una serie di condizioni essenziali, tra cui le due più importanti sono: elevato grado di innovazione e, per talune, interesse al trasferimento industriale in ambito locale. Allo stesso tempo però, la prevista messa in opera di un'Infrastruttura di Servizi general purposes rende necessario un ampliamento dell'insieme di apparati diagnostici. Accanto alle tecniche di laboratorio, si intende aggiungere altra strumentazione portatile adattando e mettendo in uso in IS-TEMART dispositivi realizzati in attività di sviluppo pregresse. Si fa in particolare riferimento alle tre seguenti tecniche, di particolare interesse per il progetto : 1) Fluorescenza X portatile sviluppata da INFN-LABEC; 2) Imaging di fluorescenza per la verifica dell'efficacia di trattamenti di pulitura e/o biocidi a MO, laser e/o chimici sviluppato da CNR-IFAC; 3) Spettroscopia Raman portatile per l'analisi molecolare sviluppata da CNR-IFAC.
Ob. Op. 2: Validazione delle nuove tecnologie
Questo Ob. Op., coordinato dall'Opificio delle Pietre Dure, prevede la validazione delle nuove tecnologie sviluppate dal progetto. La validazione, come di norma, si suddivide in domini materici, a ciascuno dei quali è dedicato un Co.Op.: Manufatti lapidei , Manufatti Metallici, Dipinti , Manufatti in materiali organici. In tutti i casi saranno presi in considerazione i protocolli di calibrazione degli strumenti e un numero di casi di interesse, in cui l'applicazione delle nuove tecnologie qui sviluppate producono un sostanziale valore aggiunto in termini di conservazione e valorizzazione del manufatto.
Manufatti lapidei, ceramici e affini
Per quanto riguarda i materiali lapidei, è prevista la validazione della piattaforma tecnologica su almeno una facciata storica, un'opera di grande statuaria, un rilievo. Il criterio di scelta è qui guidato dalle problematiche di pulitura, consolidamento e protezione del manufatto su cui collocare una campagna diagnostica condotta con le tecnologie portatili e trattamenti conservativi innovativi (laser, nanotecnologie e biocida a MO).
Saranno inoltre prese in considerazione ceramiche, vetri, reperti preistorici e protostorici (ossei e in selce) per sperimentazioni indipendenti e congiunte delle tecnologie di TEMART. Particolare attenzione sarà posta all'analisi non invasiva di ceramiche con tutte le tecniche sviluppate dal progetto, essendo l'autenticazione un capitolo di grande interesse.
Manufatti metallici
Per quanto riguarda i manufatti metallici si fa riferimento essenzialmente ad oggetti musealizzati. In particolare, CNR-IFAC ha stabilito una convenzione con la Soprintendenza per i Beni Archeologici della Toscana (SBAT-MiBAC) per lo studio dei grandi bronzi del Museo Archeologico Nazionale di Firenze tra cui: la Chimera di Arezzo, il Torso di Livorno, la Testa di Cavallo e altri.
Come per le ceramiche e anche di più, lo studio degli oggetti metallici ha grande interesse per le problematiche di autenticazione e contrasto al traffico illecito. Il Nucleo Tutela del Patrimonio Culturale del Corpo dei Carabinieri, documenta che un problema enorme riguarda il traffico di monete e gioielli. Ciò è di grande interesse per il progetto, dal momento che CNR-IFAC, SBAT-MiBAC, INFN-LABEC e UNISI-DSA stanno mettendo a punto tecniche di autenticazioni specifiche per monete, gioielli e bronzetti basati su microrilievo 3D, LIPS, datazione 14C delle eventuali componenti organiche, oltre che analisi tradizionali, ma soprattutto su una competenza di altissimo livello sull'archeometallurgia riconosciuta in tutto il mondo.
Casi di studio relativi a manufatti di epoca rinascimentale e successive saranno individuati dai settori Bronzi e Armi Antiche e Oreficeria dell'Opificio dell'OPD-MiBAC, con particolare riferimento a problematiche di restauro da affrontare con tecnologie laser e nanotecnologie.
Dipinti
Sui dipinti si individuano due livelli differenziati. Da un lato la possibilità di applicazione integrale della piattaforma tecnologica su dipinti murali, grazie alle numerose esperienze pregresse di OPD-MiBAC, CSGI-DC, CNR-IFAC, UNISI-DSA nell'applicazione di tecniche innovative in tale settore, dall'altro il livello sperimentale dell'intervento su dipinti su tela e tavola con trattamenti laser, nanotecnologici e a microonde. Occorrerà quindi in questo caso valutare le reali potenzialità applicative di queste tecniche passando anche attraverso test su campioni e provini di laboratorio.
Manufatti in materiali organici
In questo caso si tratta innanzitutto di indagare le prospettive della pulitura laser e di applicazione delle nanotecnologie su legno, tessili compositi (arazzi, addobbi ecclesiastici e altro), come pure su documenti in carta e pergamena. Il trattamento di questi materiali rappresenta la frontiera degli approcci innovativi qui proposti, che si possono considerare, al pari della pulitura laser di dipinti su tela e tavola, interamente da dimostrare.
Ob. Op. 3: Infrastruttura di Servizi
Con questo Ob. Op. , coordinato da CNR-IFAC, si vuole creare un'Infrastruttura di Servizi pubblico privata (IS-TEMART) che comprenda sia la gestione di servizi web implementati all'interno del sistema informativo SIConArt, che i servizi di caratterizzazione e conservazione, che comprendono una larga serie di problematiche le cui soluzioni coinvolgono interventi conoscitivi e/o di processo in cantieri e/o in laboratorio.
La messa in opera e la funzionalità di IS-TEMART ha un'importanza cruciale per il progetto, poiché è concepita come un autentico volano per le tecnologie dedicate ai beni culturali, per le imprese e gli organismi di ricerca toscani che le sviluppano. Sarà possibile inoltrare richieste di servizi all'Infrastruttura attraverso il web, posta elettronica, posta ordinaria.
Ob. Op. 4: Ingegnerizzazione e trasferimento tecnologico
Questo Ob.Op., coordinato sa ELEN, prevede l'ingegnerizzazione e trasferimento tecnologico dei prodotti del progetto. Per quanto riguarda lo sviluppo sperimentale, i partner ingegnerizzano le tecnologie sviluppate, testate e validate; In particolare, è prevista la finalizzzazione dei seguenti prototipi:
1) prototipo di sistema laser a stato solido compatto Nd:YAG Q-Switching prototipato in vista della sua implementazione sullo strumento LIPS, anche possibile prodotto a se stante;
2) prototipo di SIConArt;
3) prototipo di diffrattometro a raggi X (XRD) trasportabile;
4) prototipo di strumento biocida a micoonde;
5) prototipo di prodotto nanotecnologico per la pulitura;
6) prototipo di sistema laser Nd:YAG che con durata d'impulso variabile con continuità per via elettronica;
I seguenti prodotti di ricerca industriale saranno finalizzati in prodotti da immettere sul mercato:
7) sistema laser Nd:YAG a doppia durata d'impulso multipla;
8) manipolo laser equipaggiato con almeno un sensore di processo;
9) sistema LIPS (a singolo impulso) per analisi elementale;
10) applicativo software per analisi spettrale;
11) sistema di scansione 3D in luce strutturata per il rilievo di media scala;
12) microscopio 3D portatile compatto;
13) applicativo software per analisi di immagine;
14) prodotto nanotecnologico per il consolidamento;
15) prodotto nano tecnologico per la protezione;
Per i nuovi strumenti e prodotti innovativi da immettere sul mercato saranno preparati dettagliati manuali operativi e schede tecniche, rispettivamente, in forma cartacea e digitale, da implementare nell'area strumentale di SIConArt. Tali manuali e schede tecniche dovranno contenere una sezione accessibile anche ad operatori non specializzati e una più tecnica utile a personale specializzato.
Le imprese, in collaborazione con Liberologico, daranno il loro contributo tecnico per la realizzazione di manuali interattivi da implementare nell'area di tutoraggio di SIConArt e cureranno l'assistenza tecnica online dei loro prodotti.
