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Mercoledì, 19 Novembre 2014 15:21

Scanner a terahertz a base di grafene per lo studio non invasivo di opere d'arte

INSIDDE 3DUn gruppo di ricercatori europei sta sviluppando uno scanner basato su grafene che consentirà di conoscere aspetti finora sconosciuti di opere d'arte e altri manufatti storici. La strumentazione permetterà la visione di immagini celate nelle tele e di svelare ciò che è nascosto all'interno di oggetti tridimensionali sigillati secoli fa.

Oltre a mostrare disegni o dipinti rimasti nascosti sotto un particolare lavoro artistico "lo scanner consentirà di vedere i disegni preliminari o di identificare i ritocchi" spiega Javier Gutiérrez, ricercatore presso la società spagnola Treelogic e coordinatore di Insidde, progetto finanziato dall'Unione Europea all'interno del Settimo programma quadro nel quale rientra questo lavoro, e nel quale partecipano otto organizzazioni provenienti da cinque Paesi europei.
Lo scanner consente di vedere in che modo sono state applicati le pennellate, informazioni che aprono nuovi campi di lavoro per gli scienziati di Insidde: "Lo scanner può mostrare dettagli su come un dipinto è stato fatto, aspetto di grande valore storico-artistico, perché accresce la nostra conoscenza su come il pittore lavorava; questi dettagli sono anche estremamente utili per i conservatori durante le fasi antecedenti il restauro dei dipinti ", osserva Laurens van der Maaten della Delft University of Technology.

 

INSIDDE quadro

 

Anche se lo scanner è ancora nella sua fase di prova, i ricercatori sono già riusciti ad impiegarlo per identificare alcuni dei materiali trovati in specifiche opere d'arte. Questo è un risultato che gli esperti dei musei partecipanti hanno valutato molto positivamente. Marta Flórez (Museum of Fine Arts of Asturias) ha dichiarato: "non mi aspettavo di ottenere questo tipo di informazioni, ma con il prototipo siamo stati in grado di distinguere chiaramente tra alcuni pigmenti, che in alcuni casi eviterà di prelevare campioni dal dipinto al fine di scoprire quali materiali l'artista aveva utilizzato".
Oltre all'ispezione di dipinti, che hanno una superficie piana, i ricercatori stanno testando e regolando lo scanner in modo da essere in grado di generare immagini di oggetti tridimensionali sigillati. Per questo uno scanner a luce strutturata sarà combinato con lo scanner terahertz. Geert Willems, Direttore di Ricerca e Sviluppo di 4DDynamics ha spiegato i vantaggi: "Per ricostruire la forma 3D degli oggetti, possiamo aiutare lo scanner terahertz ad operare nelle posizioni ottimali intorno alla forma curva degli oggetti assicurandosi nel contempo che lo scanner non venga in contatto con l'opera ". In un futuro prossimo verranno scansionati vari vasi bulgari del 3° secolo che sono stati sigillati quando sono stati trovati, e il cui contenuto è sconosciuto. Reneta Karamanova, restauratrice presso il Museo Regionale di Storia Stara Zagora, ha aggiunto: "Un'altra preziosa applicazione dello scanner per archeologi e restauratori è il suo uso di identificare le decorazioni dipinte, scolpite o sbalzate della ceramica, sulla cui superficie ci siano depositi di polvere o calcare. L'accertamento della condizione conservativa della superficie della ceramica mediante analisi terahertz permetterebbe di prevenire i danni che possono essere causati ad un vaso, a causa della pulizia manuale dei depositi".

 

INSIDDE app

 

Lo scanner a grafene è considerato "come un nuovo strumento che in nessun modo causa danni sui materiali che si studiano e che si estenderà nella regione spettrale indagata, e renderà più accessibile l'uso di analisi ad immagini THz nel mondo dell'arte" commentano Raffaella Fontana e Marco Barucci dal dipartimento CNR-INO che partecipano allo sviluppo del sistema di focalizzazione. Montato su ciò che viene denominato un "tavolo XYZ", che misura 1,50 x 1,50m ed è alto 1,20m, lo scanner comprende teste multiple che incorporano emettitori di grafene e recettori e può muoversi tridimensionalmente attraverso i due metri quadri dell'area di lavoro.
Per quanto riguarda se questo scanner potrebbe sostituire gli altri metodi esistenti per l'ottenimento nascosto di immagini dalle opere d'arte, come gli scanner che utilizzano raggi X, infrarossi o radiazioni ultraviolette, i ricercatori dell'Università di Oviedo, sono piuttosto chiari: "Ogni range di frequenza ha una diversa capacità di penetrazione dei diversi strati di un pezzo di lavoro, quindi le informazioni che si ottengono con ogni tecnica sono complementari alle altre", spiega Samuel Ver Hoeye, coordinatore tecnico del progetto.

Perché il grafene? Considerato uno dei materiali del futuro, il grafene è formato da atomi di carbonio in un unico strato di spessore. Uno delle sue peculiarità è che, quando sottoposto ad onde elettromagnetiche, esso si comporta in modo non lineare. In altre parole, "Funziona come una sorta di moltiplicatore di frequenza.

Questa particolarià del grafene sta permettendo agli scienziati di emettere, nella banda terahertz, una banda di frequenze che fino ad ora sono state raggiunte in contesti sperimentali e che sono inferiori ai raggi infrarossi ma superiori alle frequenze utilizzate dai telefoni cellulari e comunicazioni satellitari. Per questo motivo, impiegarlo "significa riempire una nicchia esistente tra le bande di frequenza di altre tecnologie già state sviluppate ", ammette Javier Gutiérrez.

 


Ulteriori dettagli su http://insidde-fp7.eu/

 

Fonte: INSIDDE

 

 

Ultima modifica il Giovedì, 12 Febbraio 2015 17:35

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