Descrizione del modulo "Strumentazioni e metodologie spettroscopiche integrate per diagnostica e monitoraggio di beni culturali e ambientali (SP.P06.012.001)"

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  • Descrizione del modulo "Strumentazioni e metodologie spettroscopiche integrate per diagnostica e monitoraggio di beni culturali e ambientali (SP.P06.012.001)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Da tempo le nostre strumentazioni e metodologie sono applicate e messe a disposizione di restauratori e conservatori, operanti sia in istituzioni museali pubbliche sia nel settore privato, per la valutazione dello stato di conservazione delle opere nonché per una diagnostica utile al restauro. Inoltre, altri colleghi CNR e Universitari che lavorano in ambito di Scienza della Terra (studio mineralogico del suolo con Remote Sensing), di dipartimenti di Fisica e di Ingegneria impiegano le nostre strumentazioni e conoscenze per la caratterizzazione spettrale di tali composti/sostanze. Le strumentzaioni vengono inoltre utilizzate per portare a termine vari progetti formativi nell'ambito di stage e tirocini di studenti iscritti a corsi di Laurea di vari livelli e dottorati nazionali e internazionali. (literal)
Tematiche di ricerca
  • Spettroscopia UV-Vis-IR per studio materiali inorganici e organici e per studi colorimetrici con estensione alla regione THz e GHz. Spettroscopia immagine ad alta risoluzione con scanner iperspettrale nel Vis-NIR. Spettroscopia di fluorescenza ad alta risoluzione spettrale. Spettroscopia dielettrica. La strumentazione a micro-onde portatile brevetto IFAC permette facile rilevamento umidità e risalita di sali in strutture murarie. Riflettometria a microonde e radar FMCW per l'analisi di discontinuità e disomogeneità in strutture murarie e lignee. studio materiali impiegati nell'arte contemporanea per definizione di idonei protocolli di conservazione. messa a punto di appropriate metodologie di termovisione su pareti murarie e dipinti murali. studio efficacia trattamenti lapidei e superfici pittoriche murali mediante colorimetria e tecniche spettroscopiche. sviluppo e trattamento dati imaging iperspettrali per archivi digitali in ambienti museali mediante piattaforme client/server (Big Data). propagazione elettromagnetica (microonde) nel campo vicino. spettroscopia in relazione alle caratteristiche spettroscopiche di materiali scintillanti. (literal)
Competenze
  • Fisica dello stato solido, Spettroscopia, Colorimetria, Fluorescenza, Chimica-fisica, Ottica, Elaborazione immagini, Elettronica, Fisica delle microonde, Mineralogia, Scienza dei Materiali costituenti Beni Culturali. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Le metodologie messe a punto hanno un campo di applicazione che va ben al di là del settore dei Beni Culturali, ambientale e dei processi produttivi, in quanto si prestano alla caratterizzazione non invasiva e invasiva di materiali diversi e quindi possono essere applicate in altri settori quali biomedico, agro-alimentare e applicazione di telerilevamento. (literal)
Tecnologie
  • Sviluppo di accessori per strumentazione a fibra ottica adattati alle specifiche applicazioni. Le indagini vengono spesso effettuate sullo stesso oggetto a distanza di tempo per evidenziare possibili modifiche o alterazioni indotte da invecchiamenti naturali o artificiali oppure da interventi di restauro o conservativi. Risulta pertanto importante una metodologia di riposizionamento che permetta di effettuare la misura a distanza di tempo sempre sulla stessa area. Messa a punto di protocolli di misura ottimizzati per consentire la riproducibilità e la comparabilità delle analisi su scale di tempo medio lunghe (mesi/anni). Definizione di metodi e procedure per acquisizione, elaborazione e fruizione dati iperspettrali. Progettazione e sviluppo di strumentazione elettromagnetica, in particolare: sistemi riflettometrici a microonde per diagnostica di pareti. (literal)
Obiettivi
  • Messa a punto di metodologie di acquisizione ed elaborazione dati iperspettrali 400-1700 nm. Aggiornamento dei casi più importanti studiati mediante lo scanner iperspettrale. I dati, ridotti in forma tale da renderli inutilizzabili per usi diversi da quello puramente informativo, saranno resi leggibili attraverso un apposito programma interattivo per l'interrogazione via Web. Messa a punto di metodologie di misura e archivi spettrali di riferimento per tecniche di misura non invasive con strumentazione portatile nell'intervallo del medio infrarosso in modalità di riflettanza totale su materiali di interesse storico – artistico. Studio dei materiali industriali e di quelli artistici impiegati nell'arte contemporanea. Messa a punto metodologie e/o protocolli di misura per analisi colorimetriche di superfici lapidee. (literal)
Stato dell'arte
  • Il gruppo \"Spettroscopia Applicata\" di IFAC-CNR è stato il primo (1983-84) a utilizzare fibre ottiche per indagini non invasive in situ su manufatti artistici. Posizioni di preminenza a livello internazionale sono occupate dalla commessa per la messa a punto e applicazione di scanner iperspettrali per lo studio di opere policrome bidimensionali e di sistemi che utilizzano le microonde per la salvaguardia del Patrimonio Culturale. Dal 1994 la commessa ha partecipato a vari progetti di ricerca nazionali e internazionali dedicati al monitoraggio dell'ambiente museale. Suoi componenti rappresentano IFAC in vari gruppi di lavoro UNI, nella Commissione Europea CEN per la normativa relativa all'illuminazione di ambienti museali e MC COST Action TD1201 Colour and Space in Cultural Heritage. Dal 2008 la commessa ha condotto ricerche su problematiche della conservazione dell'arte contemporanea, acquisendo in questo nuovo settore visibilità e riconoscimento scientifico a livello nazionale e internazionale. La strumentazione sviluppata dalla commessa è oggetto di brevetti internazionali. In campo ambientale il gruppo è attivo da decenni nel settore dell'\"inquinamento\" elettromagnetico. (literal)
Tecniche di indagine
  • Tecniche spettroscopiche puntuali e areali non invasive (in gran parte implementate mediante strumentazioni trasportabili), che permettono di ottenere informazioni sul colore e sui materiali costituenti l'oggetto in esame senza la necessità di prelevare campioni. La possibilità di effettuare un elevato numero di misure permette l'applicazione di tecniche statistiche di analisi multivariata al fine di estrarre il massimo di informazione utile dai dati sperimentali. L'uso di tecniche spettroscopiche di imaging consente di ottenere su superfici policrome informazioni utili allo studio della tecnica pittorica e alla mappatura dei materiali costituenti il film pittorico. Inoltre, le indagini nella regione delle microonde, in particolare basate sulla spettroscopia dielettrica, associate alla messa a punto di appositi modelli di studio permettono una più puntuale caratterizzazione dei materiali. Riflettometria a microonde (radar a onda continua) per la diagnostica di pareti. Spettroscopia di fluorescenza. (literal)
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