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Ambiente e Patrimonio Culturale

Ambiente e Patrimonio Culturale (APC)

Questa Linea di Ricerca ha per obiettivo l’applicazione di tecniche e metodi fisici avanzati all’indagine su opere d’arte e su materiali di interesse artistico, ma anche alla climatologia. Si articola in cinque Progetti interdisciplinari.

Il Progetto TECNICHE DI RISONANZA MAGNETICA NEI MEZZI POROSI PER BENI CULTURALI E AMBIENTE (TRM) sfrutta la Risonanza Magnetica per i fluidi nei mezzi porosi (MRPM) come tecnica unificante per studi, pur diversi tra loro, ma aventi la comune finalità di preservare la qualità della vita, ivi compreso il patrimonio culturale, in un ambiente soggetto a cambiamenti climatici. Le caratteristiche della struttura porosa di molti materiali (porosità, distribuzione delle dimensioni dei pori, loro connettività, interazione con l’acqua, ecc.) sono essenziali per determinarne la durabilità e, nel caso di esseri viventi, la sopravvivenza. Nell'ambito del Progetto TRM, nuove tecniche di misura e analisi dati basate su MRPM, combinate con altre tecniche, quali SEM, AFM e μCT, vengono sviluppate e applicate in vari campi: dallo studio dell’acclimatazione di coralli all’aumento di temperatura e acidità degli oceani, allo studio della durabilità di trattamenti conservativi su materiali d’interesse per i beni culturali (Figura successiva).

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Il Progetto SISTEMI DIAGNOSTICI PER TOMOGRAFIA TRIDIMENSIONALE CON RAGGI X (TTRX) ha ha come finalità lo sviluppo di sistemi tomografici con raggi X per la diagnostica applicata ai beni culturali, sia presso laboratori universitari sia presso altri laboratori o realtà museali. Mediante collaborazioni con istituti di ricerca italiani ed esteri, saranno progettate e realizzate campagne di analisi ad hoc per lo studio di beni culturali, allo scopo di determinare tipologia di materiali, tecniche di assemblaggio, stato di conservazione, evidenze morfologiche, fattori di degrado, nonché al fine di effettuare fedeli ricostruzioni di oggetti danneggiati (Figura successiva). Particolare attenzione sarà dedicata allo sviluppo di sistemi con sorgenti di raggi X di media e alta energia, che permetterebbero la diagnostica di oggetti metallici quali statue di bronzo antiche. L’attività del Progetto TTRX sarà in parte rivolta anche alla valorizzazione dei risultati della ricerca attraverso la creazione di contenuti per la divulgazione scientifica che potranno essere resi fruibili al pubblico nella futura sede del Centro Fermi.

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Nel Progetto MICROTOMOGRAFIA PER L'ARCHEOLOGIA E LA PALEOANTROPOLOGIA (SAPIENS) si vogliono sviluppare metodologie fisiche avanzate in studi di paleontologia, paleoantropologia (con particolare riguardo a resti fossili italiani, figura successiva), archeologia e dei beni culturali, utilizzando strumentazione analitica, che comprende un sistema microtomografico a raggi X (μCT) e strumenti portatili per l’analisi di fluorescenza e diffrazione da raggi X, in collaborazione con l'ICTP e con Elettra Sincrotrone Trieste. Le analisi possono sfruttare la possibilità di accesso anche ad altri laboratori in Italia e nel mondo.

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Il Progetto TECNICHE NEUTRONICHE PER ARCHEOLOGIA E ANALISI FORENSE (TNAAF) si concentra nello studio di reperti di interesse storico-artistico e forense tramite l’analisi combinata di tecniche neutroniche, di spettroscopia molecolare e di altre tecniche complementari. Lo sviluppo e l'applicazione di tecniche non invasive e non distruttive con neutroni pulsati verranno dedicati alla caratterizzazione della struttura interna, chimica e morfologica di materiali metallici, ceramiche, resti scheletrici, papiri e tessuti (Figura successiva). Verrà inoltre portata avanti la già avviata attività di sviluppo di nuove tecniche di neutroni e spettroscopia gamma per la caratterizzazione elementare presso la sorgente di neutroni pulsati STFC-ISIS al Rutherford Appleton Laboratory (UK).

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Infine, l’ultimo Progetto BASI SCIENTIFICHE E TECNOLOGICHE DELLA METEO-CLIMATOLOGIA (METC) di questa Linea di Ricerca si basa sulle attività di specialisti con i quali il Centro Fermi tiene legami tramite la World Federation of Scientists (WFS) e la Fondazione "Ettore Majorana" e Centro di Cultura Scientifica (FEMCCS) di Erice, e ha come obiettivo principale il capire l’effetto delle diverse componenti (incluse le attività umane) nel motore meteo-climatologico.

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