Sviluppo di protocolli di Risonanza Magnetica Nucleare per la caratterizzazione e il monitoraggio di consolidanti a base di nanoparticelle di lignina per il consolidamento di legno archeologico sommerso

Anno
2021
Proponente Valeria Stagno - Assegnista di ricerca
Sottosettore ERC del proponente del progetto
PE4_11
Componenti gruppo di ricerca
Componente Categoria
Silvio Mollo Aggiungi Tutor di riferimento (Professore o Ricercatore afferente allo stesso Dipartimento del Proponente)
Abstract

Il consolidamento del legno archeologico sommerso si basa sulla sostituzione dell'acqua con materiali in grado di consolidare e riempire le pareti cellulari degradate. Le sostanze più studiate per questa finalità sono polimeri, resine e zuccheri. Fra questi attualmente il più usato è il polietilenglicole (PEG), un polimero sintetico che proprio per la sua natura presenta alcuni svantaggi, come sottoprodotti acidi dovuti al suo invecchiamento nel tempo, trasporto di ioni allo stato solido e un effetto plastificante sull'oggetto d'arte. L'aspetto innovativo del progetto di ricerca consiste nell'utilizzo di una metodica e di un consolidante non convenzionali: la Risonanza Magnetica Nucleare (RMN) e le nanoparticelle di lignina, rispettivamente. Una sostanza contenente nanoparticelle di lignina autoprodotte per dialisi a partire da lignina kraft verrà applicata su campioni di legno moderno e su frammenti di legno archeologico sommerso di età romana. La caratterizzazione ed il monitoraggio del consolidamento verranno effettuati mediante Risonanza Magnetica portatile non invasiva e micro-imaging RMN ad alta risoluzione non distruttivo che consentirà di osservare direttamente il consolidante nella struttura lignea. L'efficacia del trattamento consolidante verrà valutata mediante lo studio del grado di penetrazione e della distribuzione della sostanza nel legno, dell'interazione con la matrice lignea e di parametri fisici, come il coefficiente di diffusione molecolare e la tortuosità, estrapolabili con misure RMN. Il vantaggio nell'utilizzo delle nanoparticelle di lignina sta nelle loro ridotte dimensioni sulla scala dei nanometri, nella loro elevata compatibilità con il legno e nella loro sostenibilità in quanto prodotto di origine naturale. L'impiego di tecniche di RMN permetterà di limitare l'invasività delle analisi rispetto alle tecniche convenzionalmente usate, quali SEM e microscopia ottica.

ERC
PE4_11, PE3_16, SH5_8
Keywords:
CHIMICA FISICA DEI SISTEMI BIOLOGICI, CONSERVAZIONE DEI BENI CULTURALI, TECNOLOGIE DEL LEGNO, FISICA PER I BENI CULTURALI, MATERIALI POROSI

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