Pulitura laser

per beni culturali

   

L'ablazione laser è uno degli effetti irradianti più importanti che possono essere indotti sui materiali otticamente assorbenti. La pulitura laser è un caso particolare di ablazione laser in cui un substrato specifico viene riportato alla luce attraverso la rimozione di strati indesiderati. La pulitura laser ha ottenuto negli ultimi anni una posizione di rilievo tra le tecniche di pulitura per la conservazione del patrimonio culturale. L'uso del laser per il restauro delle opere è iniziato negli anni '70, ma la tecnica ha cominciato a crescere alla fine degli anni '90 quando studi scientifici convalidarono l'efficacia dell'uso di un fascio laser per la pulitura dei capolavori. I parametri di emissione dei laser sono stati inoltre ottimizzati per garantire una pulitura sicura ed efficiente di substrati diversi. La pulitura laser è stata inizialmente applicata solo per la rimozione di croste nere dai marmi bianchi ma, grazie all'innovazione tecnologica e al background di studi scientifici, il suo utilizzo è stato esteso ad altri materiali come metalli, bronzi dorati, legno, ceramica e dipinti murali. L'ablazione laser offre infatti molti vantaggi rispetto ai tradizionali metodi meccanici e chimici in termini di gradualità, auto-terminazione, selettività, impatto ambientale e salvaguardia della cosiddetta "patina del tempo".

Il laser è stata ampiamente utilizzato per la pulitura  di affreschi e dipinti murali anche in ambienti molto particolari e estremi come le catacombe. Un bellissimo caso studio in ambienti  sotterrane è rappresentato dalle Catacombe di Domitilla (figura 1) a Roma, in particolare il "cubicolo dei fornai" situata al primo piano delle catacombe. Le sue pareti sono soprattutto affrescate, spesso con sovrapposizione a secco. Il microclima all'interno delle strutture ipogee delle catacombe è di solito abbastanza stabile, con un'alta umidità relativa tra il 96% e il 100% e le temperature intorno ai 14-17°C durante tutto l'anno. Uno dei problemi più comuni di decadimento riguarda la precipitazione e la cristallizzazione del carbonato di calcio che copre quasi interamente gli affreschi. Un esempio di tale decadimento è la tipica pellicola scura che copre le volte e le pareti superiori delle stanze che possono variare da film sottili a strati molto spessi.
Tuttavia, i risultati ottenuti con i metodi tradizionali di conservazione non erano soddisfacenti in quanto non portavano alla pulitura completa della superficie. Pertanto, dopo prove preliminari, sono stati utilizzati due sistemi laser con durata d'impulso ottimizzata per la rimozione della pellicola nera. La pulitura è stata estremamente soddisfacente e ha portato alla luce i bei colori dei dipinti originali. (figure 2 e 3).
Un simile problema di conservazione è stato affrontato del complesso romano del primo secolo A.C. della basilica sotterranea di Santa Maria Maggiore a Roma. Si tratta di un affascinante tempio ipogeo decorato con stucchi raffinati e un affresco. Anche qui, il laser è stato utilizzato per rimuovere strati di carbonato mineralizzato che oscuravano e coprivano le preziose raffigurazioni. (figura 4)
L'applicazione della pulitura laser sui metalli è stata concretamente avviata con il caso studio dei pannelli in bronzo dorato delle "Porte del Paradiso" di Lorenzo Ghiberti del Battistero di Firenze (figura 5): è stata eseguita un'attenta ottimizzazione dei parametri laser che ha portato all'introduzione di un sistema Long- Q-switching con durata di impulso di 100 ns. L'efficacia e la sicurezza del laser per la pulitura di dorature ad amalgama, lamine d'oro, argento e bronzo sono stati dimostrate nel corso degli anni grazie ad interessanti trattamenti di conservazione come il restauro della statua bronzea di David di Verrocchio, del David e Attys di Donatello, della statua etrusca "Arringatore (figura 6) e per la pulitura delle altre due porte del Battistero: la Porta Nord di Lorenzo Ghiberti (figura 7) il cui restauro è terminato nel 2015 e la porta del Sud, la più antica delle tre, di Andrea Pisano attualmente in fase di restauro presso i Laboratori dell'Opificio delle Pietre Dure di Firenze.
Negli ultimi anni la tecnologia laser ha superato i confini dell'Europa per sbarcare anche in Asia. Due portali in pietra del Palazzo Reale di Patan in Nepal (Figura 8), costruiti in pietra arenaria locale, erano stati ricoperti nel passato da uno spesso strato bituminoso molto difficile da rimuovere con tecniche tradizionali. Durante un intervento precedente con l'uso di solventi (acetone e white spirit) seguito da un'azione meccanica da bisturi i restauratori erano stati in grado di rimuovere solo parzialmente questo spesso strato nero. L'uso della sabbiatrice è stato scartato a causa della fragilità della pietra e della conseguente perdita di materiale nonché per ragioni legate al clima umido in Nepal che avrebbe influenzato l'emissione di sabbia dagli ugelli.
Dopo alcuni test preliminari è stato deciso di eseguire la conservazione dei portali solo utilizzando il laser che si è dimostrato estremamente efficace per la rimozione del bitume dalla pietra dei portali.

[di Laura Bartoli, Alessandro Zanini]