Ricerca Scientifica analisi

L’intento principale è quello di fornire un SERVIZIO DIAGNOSTICO proiettato allo studio attraverso l’analisi non invasiva dell’immagine. Il nostro laboratorio, accanto alle metodologie classiche, è dotato di strumentazioni scientifiche e all’avanguardia che permettono di effettuare analisi quali-quantitative su prelievi di microcampioni a costi davvero accessibili. La mobilità di gran parte dell’apparecchiatura consente poi di effettuare buona parte dell’indagine direttamente sul luogo di ubicazione dell’opera, quindi presso privati, musei o laboratori di restauro, il tutto ottenendo responsi immediati.

 

Arte Omega S.r.l. propone la propria qualificata esperienza per :


Analisi chimiche

Osservazioni Microscopiche

Studio allo Stereomicroscopio

In questo caso si tratta di uno studio preliminare finalizzato a dare una corretta caratterizzazione del materiale.

Viene eseguito sui campioni mediante una osservazione a relativamente bassi ingrandimenti (fino a 100 x)

Sezione Lucida

E’ una osservazione che si basa sullo studio microscopico in luce riflessa ed a alti ingrandimenti di un campione sezionato perpendicolarmente alla superficie e lucidato a specchio. Viene effettuata sia su frammenti pittorici che su frammenti che presentino comunque una stratigrafia superficiale (ad esempio pietre con depositi e/o patine). Tale studio fornisce utili indicazioni ad esempio sulle tecniche esecutive delle pitture. Viene spesso associato a prove microchimiche che assieme all’osservazione microscopica consentono una prima determinazione dei leganti e dei pigmenti utilizzati.

Sezione Sottile

In questo caso l’osservazione microscopica è finalizzata alla caratterizzazione di materiali lapidei, naturali e/o artificiali comepietre, intonaci, stucchi, laterizi, calcestruzzi, ecc.. Il campione preventivamente sezionato e lucidato, viene incollato su un vetrino e assottigliato fino ad uno spessore compreso tra 0,02 e 0,04 millimetri. In tali condizioni quasi tutti i materiali cristallini diventano subtrasparenti e possono essere identificati osservando le modalità di attraversamento di una luce polarizzata al loro interno. Di un intonaco o di uno stucco viene analizzata la tipologia e composizione della carica (scheletro sabbioso) e del legante e le loro percentuali nell’impasto; viene anche stimata la loro porosità e lo stato di conservazione.

Analisi Biologica

Si intende sia il riconoscimento di organismi biodeteriogeni sia l’identificazione di legni, attraverso uno studio al Microscopio Ottico da Biologia sia in luce riflessa che trasmessa. Per la determinazione dei primi (alghe, licheni, funghi, muschi, ecc.) lo studio si svilupperà sull’osservazione delle caratteristiche morfologiche del biodeteriogeno: colore, morfologia, tipo di supporto, stadio di fertilità. Per le essenze lignee invece l’analisi si basa sull’osservazione microscopica di tre sezioni (trasversale, radiale e tangenziale), in cui vengono studiate le disposizioni delle cellule, la presenza di canali resiniferi, ecc..

Microscopio Elettronico a Scansione (SEM)

Si tratta di uno strumento molto sofisticato e moderno che permette l’osservazione di un campione ad altissimi ingrandimenti (anche fino ad 80.000). La tecnica consiste nel colpire il campione in esame, con un fascio di elettroni che vengono poi intercettati da uno schermo elettronico. L’immagine che si ottiene è in bianco e nero ma di alta definizione in modo da poter studiare tutti i dettagli morfologici della superficie investigata.
Prove istochimiche
Sono delle prove eseguite su preparati in sezione lucida per ottenere l’identificazione di massima di alcune sostanze organiche e non, osservando le eventuali colorazioni assunte dal campione quando viene trattato con opportuni reagenti.
Microsonda elettronica (EDS)
E’possibile studiare la composizione multielementare di una sostanza (ad esempio un pigmento o un minerale in genere), attraverso il bombardamento della sostanza da indagare mediante un minuscolo fascio di elettroni. Si ottiene in tal modo uno spettro che contiene tutti i picchi caratteristici degli elementi chimici rinvenuti. Essendo possibile effettuare tale analisi su una sezione lucida, l’unione delle osservazioni microscopiche e delle evidenze compositive, consente l’identificazione univoca della sostanza indagata.

Spettrofotometria Infrarossa (FT/IR)

Con essa è possibile identificare quasi tutte le sostanze organiche (colle, oli, cere, resine naturali e sintetiche), ma anche molteplici sostanze inorganiche. Il campione opportunamente preparato viene irraggiato con radiazioni infrarosse e la risposta è un assorbimento differenziale della radiazione a seconda della sostanza presente. Si ottiene così uno spettro con numerosi picchi ognuno o a gruppi caratteristici di un composto. Consente di effettuare prelievi molto ridotti.
Sali solubili
Si tratta di una analisi chimica eseguita in cromatografia ionica che permette di rilevare la presenza di sostanze saline solubili quali i Solfati, i Cloruri, i Nitrati, ecc…Il loro rinvenimento e la loro quantificazione permettono, oltre che l’indicazione sulla necessità di rimuoverli o meno, spesso anche la determinazione della loro origine e quindi eventualmente l’eliminazione della fonte.
Difrattometria X (XRD)
Tecnica usata dalla mineralogia, permette l’identificazione di tutte le sostanze cristalline. Infatti tali sostanze risultano ordinate secondo un reticolo cristallino, ed irradiandole con un fascio di Raggi X, provocano la diffrazione di tali raggi secondo angoli particolari in dipendenza del cristallo attraversato. Si ottiene anche in questo caso uno spettro in cui l’esame dei picchi permetterà l’identificazione di tutti i minerali presenti nel campione.


Radiografia a raggi x

L’indagine radiografica su opere d’arte è una tecnica comunemente impiegata che si rivela spesso indispensabile per conoscere la tecnica d’esecuzione e lo stato di conservazione di un’opera d’arte.
L’alto potere penetrante dei raggi x fa sì che questi possano attraversare la materia selettivamente, naturalmente a seconda dei materiali e della struttura fisica dell’opera esaminata (l’assorbimento risulta maggiore all’aumentare del numero atomico dell’elemento presente). Questo consente di ottenere un’immagine per trasparenza dell’oggetto e in particolare di ciò che si trova al suo interno.
Corpi che risultano opachi allo spettro delle onde magnetiche visibili, possono essere del tutto o in parte trasparenti alle onde il cui spettro si identifica con quello dei raggi x. L’indagine radiografica su opere d’arte è una tecnica comunemente impiegata che si rivela spesso indispensabile per conoscere la tecnica d’esecuzione e lo stato di conservazione di un’opera d’arte.
L’alto potere penetrante dei raggi x fa sì che questi possano attraversare la materia selettivamente, naturalmente a seconda dei materiali e della struttura fisica dell’opera esaminata (l’assorbimento risulta maggiore all’aumentare del numero atomico dell’elemento presente). Questo consente di <ottenere un’immagine per trasparenza dell’oggetto e in particolare di ciò che si trova al suo interno.
Corpi che risultano opachi allo spettro delle onde magnetiche visibili, possono essere del tutto o in parte trasparenti alle onde il cui spettro si identifica con quello dei raggi x.

Riflettografia a infrarossi

La riflettografia a infrarossi è una tecnica diagnostica d’immagine utilizzata per valutare e studiare lo stato e la conservazione di un dipinto.
I fotorecettori dell’occhio umano possono vedere solo lo “spettro” visibile, che è compreso tra 380 nm (blu) e 750 nm (rosso) e sono in grado di identificare le radiazioni riflesse e diffuse che vengono dagli strati più superficiali degli strati pittorici.
Se gli stessi fotorecettori fossero in grado di percepire le radiazioni a una maggiore lunghezza d’onda, sarebbero capaci di vedere sotto la superficie pittorica.
Infatti le radiazioni infrarosse sono in grado di penetrare profondamente gli strati pittorici. Parte della radiazione è capillare, mentre il resto è riflessa, rendendo possibile in questo modo portare alla luce cosa c’è sotto al disegno.
Questa tecnica è basata sull’illuminazione di un’opera d’arte, in particolare dipinti, da una fonte di radiazioni a infrarossi. Una telecamera a infrarossi cattura la luce che si riflette dalla superficie del dipinto.
L’immagine catturata, che è il riflettogramma a infrarossi, è digitalizzato e elaborato mediante opportuni software per immagini.
La trasparenza (e la riflettenza) di uno strato pittorico dipende da: i) le proprietà ottiche del materiale; ii) la natura chimica dei pigmenti; iii) lo spessore dello strato pittorico e la lunghezza d’onda della radiazione infrarossa.

Fluorescenza Utravioletta

La stimolazione di luce visibile mediante eccitazione ultravioletta, la cosiddetta fluorescenza UV, ha conseguito un ruolo primario tra i metodi dell’indagine diagnostica poiché il suo spettro di applicazione non si limita alle opere pittoriche ma si rivela di grande aiuto anche per altre e diverse tipologie di manufatti.
Tra i metodi di indagine non invasiva, la fluorescenza a ultravioletti è stata oggetto di un ampio utilizzo in particolare per l’immediatezza della risposta e per la grande praticità e semplicità con cui può essere attuata tramite una lampada di Wood.
L’impiego di sorgenti ultraviolette nell’indagine delle opere d’arte e iniziata negli anni Venti a seguito della realizzazione, da parte del fisico americano R. William Wood, di un filtro in vetro a base di ossido di nichel che blocca la radiazione visibile ma è trasparente alla radiazione UV (le lampade di Wood, appunto) che inducono fenomeni di fluorescenza.
Lo studio della fluorescenza ultravioletta può evidenziare la presenza di materiali che non risultano chiaramente chiaramente distinguibili in luce visibile permettendo così l’identificazione delle diverse sostanze oppure segnalandone l’addensamento in strati o situazioni disomogenee altrimenti non individuabili.
Il fenomeno della fluorescenza riguarda in primis i materiali organici che possono dare risposte diverse (fluorescenze colorate) secondo la propria natura chimica.
Di solito queste fluorescenze aumentano d’intensità con il procedere dell’invecchiamento delle sostanze stesso.


UV Ultravioletto riflesso

Nell’ambito della conservazione delle opere d’arte e soprattutto nello studio delle superfici policrome ma delle tecniche di studio più diffuse e di immediato utilizzo è quella che prende il nome di INFRAROSSO FALSO COLORE, che restituisce un’immagine tricometrica utilizzando due componenti del visibile e una del vicino infrarosso.
Negli ultimi anni si è andata diffondendo la tecnica di acquisizione di IR falso colore digitale che riproduce la stessa formazione dell’immagine di pellicola, tramite la ricombinazione RGB delle bande spettrali IR fino a 900 nm, del rosso e del verde.
Sottolineato il fatto che questa tecnica di indagine può essere esaustiva solo per il mezzo della lettura comparata ad altre metodologie, è stata considerata la possibilità di inserire i toni di grigio dell’ultravioletto riflesso nella composizione di un’immagine digitale in RGB, per ottenere un’immagine in falso colore UV, dalla più immediata lettura.
L’infrarosso falso colore garantisce un’ottima selettività solo per il riconoscimento di alcuni pigmenti: ad esempio, tra i pigmenti blu, l’indaco e il cobalto appaiono praticamente uguali, come pure lo smaltino e l’oltremare naturale.
Anche per queste ragioni è stata intrapresa la sperimentazione utilizzando la base dell’UV riflesso per discriminare ulteriormente quei pigmenti che non sono sufficientemente differenziati dall’IR falso colore.
La tecnica consiste nell’acquisizione di un’immagine a colori e di un’altra in UV riflesso della stessa superficie dipinta rispettando lo stesso rapporto dimensionale.
In seguito, due componenti dell’immagine visibile e quella in UV riflesso vengono rielaborate e ricomposte in una tricoma RGB puramente convenzionale ma altamente discriminante. Le riprese sono realizzate sequenzialmente con gli stessi parametri di inquadratura e l’acquisizione dell’UV riflesso può essere eseguita sia mediante pellicola fotografica che per mezzo di fotocamera digitale.
Prima, le immagini della componente visibile e dell’UV riflesso con le stesse dimensioni, sono statwe calibrate mediante i riferimenti inseriti, per il visibile con i valori del color - checker della Macbeth e per l’UV riflesso mediante i valori degli spectrolan: questi riferimenti garantiscono la formazione di un’immagine digitale normalizzata e riproducibile.
In considerazione di due diverse possibilità di lettura, una rivolta alla valutazione delle vernici, l’altra al riconoscimento dei pigmenti, sono stati scelti due modi di calibrare le immagini sui riferimenti.
Nel caso della calibrazione dell’UV riflesso, la presenza di vernice non costituisce interferenza nella lettura delle stesure pittoriche e viene evidenziata da sfumature diverse, a seconda dello spessore, con toni di blu più o meno intensi. Questa possibilità trova utilissima applicazione per controllare nella fase di pulitura la presenza o meno di vernici sulle aree ancora da pulire o già pulite.
I risultati più significativi sono stati individuati in quei pigmenti, come per esempio i bianchi, che si caratterizzano per la loro diversa riflettenza nell’UV, e per alcuni pigmenti verdi, gialli e rossi.
Detto ciò, resta comunque l’indicazione di cautela con cui si devono interpretare i risultati ottenuti da valutarsi di volta in volta e soprattutto da confrontarsi con altre tecniche di indagine non invasiva.