Work Packages

WP1

Descrizione

Nell’ambito del precedente progetto SUPERARE, provini di malta, marmo, travertino e mattone sono stati trattati con coating sintetizzati ad hoc. Tali coating erano costituiti da nanoparticelle di TiO2 e di silica, incapsulanti 2 diversi biocidi (MBT e zosterato di sodio). I coating hanno mostrato caratteristiche sbiancanti e biocide a lento rilascio, per una protezione prolungata nel tempo e a basso impatto ambientale. L’efficacia in situ dei coating è stata monitorata nell’arco di circa 8 mesi, con inoculo della metà dei provini esposti, accelerando il processo di colonizzazione per poter osservare il comportamento dei trattamenti in tempi più brevi. Il WP1 di GRAL si prefigge di prolungare questi test su tutto l’arco temporale del progetto, per arrivare ad una valutazione della durata dell’efficacia dei prodotti su tempi di maggior interesse per il mercato dei materiali per la conservazione.

Obiettivo finale

Il prolungamento degli esperimenti a un biennio continuativo dà garanzia al progetto di aver adeguatamente valutato il comportamento dei materiali su una scala temporale dove si può ben valutare la differenza fra materiali trattati e non trattati, anche alla luce delle dinamiche naturali di sviluppo dove la ricolonizzazione appare evidente dopo il primo anno, ma assume caratteri marcati a partire dal secondo e appare assai decisiva nel terzo anno.

WP2

Descrizione

In tale contesto appare di rilievo acquisire informazioni sul comportamento fisico-chimico dei materiali in un arco temporale prolungato, anche mediante test di invecchiamento allestiti ad hoc, come verrà analiticamente evidenziato nella descrizione del WP2. All’interno del WP2 verranno dapprima valutate la stabilità meccanica e chimico-fisica delle matrici combinate TEOS/nanoparticelle di TiO2 nonché dei nanocontenitori di silice con e senza biocidi, al variare di T, RH, ed irraggiamento.

Obiettivo finale

Il prolungamento delle verifiche nel contesto complessivo del progetto permetterà una piena valutazione dei prodotti messi a punto.

WP3 & WP4

Descrizione

Le precedenti sperimentazioni hanno messo in evidenza la necessità di testare nuovi biocidi di origine green al fine di ottimizzare i prodotti che saranno sviluppati. In particolare, il progetto ECOFRIENDLY BIOCIDES (Research of conservation environment and eco-friendly damage control of cultural heritage Korea and Italy) ha mostrato come questa esigenza sia fortemente sentita anche a livello internazionale e come si stiano mettendo a punto trattamenti da lanciare sul mercato della conservazione dei beni culturali. Un perfezionamento dei coating con nanoparticelle e biocidi green appare un ulteriore passo in avanti, per la migliore sostenibilità degli interventi ai fini del prolungamento della durata e del minor impatto ambientale.

Data la struttura chimico-fisica dei nanosistemi prodotti è necessario sviluppare una corretta selezione di biocidi che possano esservi caricati all’interno e che da questi fuoriescano una volta applicati come coating sulle superfici murarie. Considerato il successo delle precedenti sperimentazioni, GRAL selezionerà nuovi biocidi green e metterà a punto dedicati processi di sintesi per incapsularli in nanocarriers.

Obiettivo finale

Nella fase finale sarà possibile acquisire tutte le informazioni relative alla caratterizzazione chimico-fisica e morfologica dei nuovi sistemi, oltre alle misure di velocità di rilascio, precedenti alla collocazione in situ.

WP5

Descrizione

In tale contesto appare di rilievo acquisire informazioni su una gamma ampia e diversificata di substrati (malta, mattone, marmo, travertino) con cui allestire dei provini sui cui sviluppare le prove di interferenza e la loro efficacia antivegetativa e biocida. I materiali lapidei presentano infatti un’ampia gamma di variabilità e bioricettività (ovvero suscettibilità alla colonizzazione biologica) che li rende colonizzabili in maniera alquanto differente a parità di condizioni ambientali di esposizione.

Obiettivo finale

Nella fase finale si passerà alla sperimentazione in situ per una piena valutazione dei prodotti messi a punto.

WP6

Descrizione

La valutazione dell’efficacia dei coatings nel tempo richiede un accurato monitoraggio delle condizioni ambientali e di tutti i parametri chimico-fisici che intervengono durante l’esposizione agli agenti esogeni in ambito urbano, ad esempio temperatura, umidità, insolazione, esposizione ai raggi UV, presenza di inquinanti solidi o gassosi (particolato, composti del S-O-N, idrocarburi, CO2, piogge acide, …). L’enorme sviluppo della sensoristica ambientale anche a basso costo rende oggi possibile il controllo di un gran numero di parametri chimico-fisici con sufficiente accuratezza, la raccolta dei dati in situ e la trasmissione degli stessi in rete per un controllo in tempo reale delle condizioni nei luoghi di interesse e la loro modellizzazione in termini di effetto sul degrado dei manufatti. Il WP6 di GRAL si occuperà quindi dello sviluppo di sistemi sensoriali compatti e a basso costo da installare nelle zone dove sono esposti a test i provini trattati.

Obiettivo finale

Testare l’efficacia dei sistemi sensoriali low-cost progettati con lo scopo di monitorare il ruolo delle condizioni ambientali e di inquinamento antropico sul degrado dei monumenti. Il prolungamento delle verifiche nel contesto complessivo del progetto permetterà una piena valutazione dell’efficacia dei sensori messi a punto, anche in vista di un possibile sviluppo commerciale di sistemi ad hoc per la conservazione del patrimonio artistico. I risultati raccolti saranno inoltre di supporto significativo per la validazione delle formulazioni dei trattamenti antivegetativi che saranno sviluppati nel progetto.