giovedì 8 novembre 2007

Quando il laser pulisce..."a fondo"...

Forse molti di voi saranno sorpresi quanto lo sono stato io nello scoprire che in diversi fondali italiani si possono trovare dei veri e propri musei subacquei, visitabili con visite guidate per sommozzatori più o meno esperti. Siti archeologici di questo tipo si possono ammirare sui fondali nei pressi di Pantelleria, in cui sono sommersi alcuni relitti di navi romane, o sulle coste campane, dove si trova la città romana di Baia, sprofondata sotto il livello del mare in seguito ad eventi di bradisismo.



Immagini del sito archeologico sommerso di Baia.

Ovviamente, la conservazione di beni culturali subacquei non è delle più agevoli. L'ambiente in cui sono posti gli oggetti è quanto di meno controllabile vi sia. E' superfluo dire che il museo sommerso è alla mercè di alghe, molluschi ed altri organismi marini. Ed è proprio per tenere puliti i reperti sommersi della città di Baia che Teodoro Auricchio, direttore dell'Istituto Europeo del Restauro di Ischia, ha pensato di utilizzare un laser subacqueo per eseguire una periodica ablazione delle incrostazioni.

L'isola di Ischia

E' circa da 20-25 anni che la tecnica dell'ablazione laser affianca le pratiche più tradizionali negli interventi di pulitura. Ma fino ad oggi, solo sulla terraferma! Per venire incontro alle esigenze di Auricchio, Leonardo Masotti, presidente del gruppo El.En di Firenze, ha realizzato, insieme al suo team, un laser, leggermente più potente di quelli normalmente utilizzati attualmente nel restauro, dotato di un fascio di fibre ottiche che permettono di lasciare il corpo dello strumento su di una barca e di intervenire nella pulitura direttamente sul fondale marino, fino ad una profondità di circa 12 m.

Un altro dettaglio del sito di Baia.

[Nonostante le mie ricerche, non sono riuscito a scoprire di che tipo di laser si tratta, ma gli strumenti solitamente utilizzati per la pulitura di beni culturali sono del tipo Nd:YAG. Probabilmente per le specifiche tecniche dello strumento si dovrà attendere una pubblicazione dedicata.]

Ma perché si utilizza il laser negli interventi di pulitura? I principali pregi dell'impiego di questa tecnologia sono:

1) Invasività limitata: non si richiede l'uso di sostanze chimiche, né l'apporto di materiali abrasivi. Ciò consente di trattare senza alcun contatto superfici estremamente fragili o fortemente alterate anche prima del consolidamento.

2) Buon livello di controllo: la rimozione dello strato di degrado interessa pochi micron per impulso, quindi si può definire con buona precisione il livello di aprofondimento.

3) Elevata precisione: il processo di pulitura interessa solo l'area illuminata dal fascio laser, che può essere delimitata puntualmente a seconda delle necessità. Inoltre i laser che impiegano fibre ottiche consentono di trattare superfici modellate anche notevolmente complesse e poste a distanza dal corpo dello strumento (su ponteggi o, come nel caso di questo nuovo prototipo, su di un fondale marino!)

4) Buona selettività: il differente assorbimento della radiazione ottica dei laser a stato solido (Nd:YAG) da parte dei materiali in dipendenza del loro colore rende di per sè selettiva l'azione del laser. Infatti, se lo strato di alterazione da rimuovere è di colore più scuro del substrato (come nel caso di una crosta nera su di un marmo), è possibile modulare l'intensità della radiazione in modo tale che questa venga assorbita soltanto finchè non sia stato rimosso tutto lo strato di alterazione. In questo modo il processo è in qualche modo "autolimitante".

Ovviamente, la tecnica dell'ablazione laser possiede anche diverse limitazioni. Queste risiedono principalmente nel micro-trauma meccanico che si infligge alle opere trattate, nella difficoltà di trovare i parametri applicativi ottimali e nel fatto che non sempre si possono trattare tutti i materiali. Infatti, nei casi in cui non ci sia un sufficiente contrasto cromatico fra la patina di alterazione e il supporto o quando si ha a che fare con un materiale poco resistente al riscaldamento, la pulitura con il laser non è facilmente applicabile.

Tornando al laser subacqueo, i primi test eseguiti con tale strumentazione sembrerebbero metterne in luce gli ottimi risultati. Auricchio afferma che "il laser riesce a staccare anche incrostazioni di mezzo centimetro di spessore", mentre Masotti si limita a proporre delle ipotesi sulla sua sorprendente efficacia:

"Probabilmente, l'energia del laser fa dilatare il velo d'acqua posto sotto ai depositi di sali, tanto da provocare la separazione dell'incrostazione dalla superficie sottostante."

Dal canto mio, consiglierei di accogliere tali affermazioni con la dovuta cautela... Prima di conclamare il successo di questa innovazione attenderei qualche conferma sperimentale, magari corredata da una pubblicazione scientifica. Quindi, magari, aspettate prima di guardare negli occhi un'anfora sommersa e dirle:

"Non preoccuparti. Da oggi i tuoi problemi sono finiti."

Non posso comunque negare che la notizia sia piuttosto affascinante...

Per concludere vi segnalo che il suddetto Istituto Europeo del Restauro di Ischia sta organizzando addirittura dei corsi di immersioni subacquee in cui verrà insegnato l'utilizzo di questo nuovo laser. (Ora, non voglio essere maligno a tutti i costi, ma tutto questo entusiasmo per il laser subacqueo sa un po' di campagna pubblicitaria per aumentare le iscrizioni... no?) Comunque, chi volesse cimentarsi nell'impresa potrà davvero dire che con questo laser si pulisce...a fondo!

2 commenti:

laserElEn ha detto...

-Il laser subacqueo ha come realistica possibilità di impiego nel prossimo futuro quella della manutenzione di aree archeologiche sommerse, sia per quanto riguarda i manufatti che le strutture.
-In merito al processo laser sott'acqua si veda: S. Siano, M. Miccio, P. Palleschi, "Il tesoretto di Rimigliano: indagini analitiche preliminari e pulitura", in "Un tesoro dal Mare", Pontedera 2004, ISBN 88-8341-081-5.
-Rispetto agli altri sistemi di pulitura gli effetti fotomeccanici sono trascurabili e usando laser dedicati per lunghezza d'impulso o d'onda a seconda delle situazioni, gli effetti collaterali di tipo meccanico e/o termico risultano del tutto assenti.
-E' vero che a seconda della applicazione variano i parametri oeprativi, ma questi sono estremamente ampi e ormai acquisiti in merito ai paramenti lapidei e alle superfici metalliche. In merito alle superfici policrome ottimi risultati si hanno già sugli affreschi.
-Se è vero che non tutti i materiali e/o degradi possono essere trattati a laser, non è l'effetto termico quello principale che influisce sull'applicabilità, ma semmai la risposta ottica.
-Il laser impiegato ad Ischia è un modello sperimentale potenziato e adattato di Nd:YAG SFR da 25W.
-Il merito dell'Istituto Europeo del Restauro è quello di averne pioneristicamente sperimentata l'operatività sul campo in condizioni reali d'impiego, sicuramente estreme sia per questo tipo di macchina che per l'operatore.
- I risultati ottenuti hanno dimostrato l'applicabilità di questa strumentazione e la sua efficacia

Michele ha detto...

Ci tengo davvero a ringraziare la ditta El.En per aver trovato il tempo da dedicare alla lettura di questo post e, soprattutto, per averci fornito questa serie di precisazioni ed informazioni aggiuntive che stimoleranno sicuramente l'interesse dei nostri lettori.

Probabilmente il commento della El.En prende spunto dal tono leggermente scettico che avevo utilizzato nel post, ma, se così fosse, non posso che rallegrarmi degli effetti che la mia consapevole piccola provocazione ha sortito.
Alla fine, il dibattito e lo scambio di opinioni (e, perché no, di dubbi..) sono da sempre stati il pane quotidiano della comunità scientifica.

Ringrazio soprattutto per le precise citazioni degli articoli di riferimento e delle specificazione del modello di strumento utilizzato nei test subacquei.

Spero vivamente che anche da altri post possano nascere degli scambi di informazioni altrettanto stimolanti!

Michele