La tecnologia laser nella pulitura dei manufatti lapidei, casi studio a confronto

Abstract

In questo lavoro viene presentata la sperimentazione condotta, nell’ambito di una tesi di Laurea Magistrale a Ciclo Unico in Conservazione e Restauro dei Beni Culturali, presso l’Istituto di Fisica Applicata “Nello Carrara” del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Firenze, per valutate le potenzialità di diversi regimi laser Nd:YAG a 1064 nm: Short Free Running (30 - 110 μs) e Long Q-Switch a singolo, doppio e triplo impulso (120 ns distanziati tra loro da 40 µs). A tale scopo sono stati selezionati alcuni frammenti di manufatti lapidei, di diverso periodo storico, databili tra il XVII secolo a.C. e il XX secolo, che offrivano problematiche conservative di particolare interesse. La conoscenza di questi manufatti e delle fenomenologie di degrado presenti su di essi è stata approfondita attraverso l’impiego sinergico di diverse tecniche di indagine, a partire da quelle non distruttive, quali la Microscopia Raman, Riflettenza Vis-NIR e Misure Colorimetriche. Successivamente, sono stati condotti il prelievo e l’analisi di micro-campioni, studiati con l’ausilio della Microscopia Ottica, in luce visibile e fluorescenza, Microscopia Elettronica a Scansione (SEM) e Microanalisi chimica elementare EDS (Spettrometria RX a dispersione di energia). Sui manufatti selezionati sono state condotte delle prove di ablazione laser, utilizzando diverse modalità operative, al fine di individuare le soglie di danno e gli intervalli operativi di fluenza idonei e ponendo particolare attenzione alla valutazione l’efficienza del processo di pulitura. Gli effetti dell’irraggiamento e i diversi livelli di pulitura ottenibili sono stati valutati approfonditamente anche grazie all’ausilio di confronti colorimetrici e la realizzazione di cross section, osservate e analizzate tramite Microscopia Ottica ed Elettronica. Variando opportunamente le condizioni operative è stato possibile ottenere dei livelli di pulitura ottimali, nel rispetto delle complessità delle differenti superfici trattate, e vagliare tutte le possibili implicazioni dell’uso di un regime o di un altro, al fine di attuare un corretto, puntuale e selettivo intervento conservativo, specifico per i casi studio esaminati. I risultati ottenuti confermano le innumerevoli potenzialità di questa tecnica, il cui impiego è ormai consolidato nel settore del restauro, ma soprattutto evidenziano l’estrema importanza di disporre di diversi regimi di funzionamento, vista la grande variabilità delle condizioni operative ottimali in funzione della tipologia di degrado e di manufatto trattati.