Chimica dei materiali

A.A. 2021/2022
6
Crediti massimi
48
Ore totali
SSD
CHIM/05 ING-IND/23
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Obiettivi formativi
Obiettivo formativo di questo corso è quello di fornire allo Studente una conoscenza adeguata dei concetti fondamentali della chimica dei materiali applicata alla conservazione dei Beni Culturali. Sarà posta particolare enfasi alla chimica dei polimeri sia naturali che sintetici intesi sia come materiale costituente un manufatto artistico, come cellulosa, legno e plastica, sia come adesivo, consolidante e protettivo, per esempio per monumenti architettonici. Al fine di comprendere la strategia di conservazione più idonea per ciascun tipo di materiale, saranno discussi i concetti di base sulla degradazione dei materiali polimerici inquadrandoli all' interno del contesto artistico.
Altresì sarà posta particolare attenzione al problema della pulizia e alla conservazione dei manufatti artistici, descrivendo i diversi approcci utilizzati fino ad oggi, tra cui i sistemi micellari e in emulsione, e gli sviluppi più recenti rappresentati dai gel polimerici.
In questo modo, lo Studente acquisirà le competenze scientifiche e metodologiche necessarie per definire le caratteristiche dei materiali impiegati in questo specifico ambito. Inoltre, sarà in grado di valutare lo stato di degradazione del manufatto artistico oggetto d'indagine, analizzando le proprietà chimico-fisiche dei materiali che lo compongono, in modo tale da poter identificare la strategia di conservazione più idonea.
Risultati apprendimento attesi
Alla fine del corso, lo Studente sarà in grado di:
- descrivere le caratteristiche chimico-fisiche dei polimeri sia naturali che sintetici impiegati sia come materiale costituente un manufatto artistico che come consolidante, adesivo e protettivo;
- riconoscere e illustrare i fenomeni degradativi che influenzano la conservazione di un manufatto artistico costituito da polimeri, come cellulosa, legno e plastica;
- riconoscere e illustrare i fenomeni degradativi che influenzano le prestazioni dei polimeri utilizzati come consolidanti, adesivi e protettivi;
- identificare e selezionare la strategia di conservazione più idonea al caso, grazie alle competenze scientifiche e metodologiche acquisite;
- operare su un manufatto artistico, impiegando la strategia di conservazione più idonea, sulla base di un'attenta analisi critica dello stato di degrado di un manufatto artistico;
- dialogare con altre figure professionali nell' ambito dei Beni Culturali, diventando l'interfaccia ideale tra coloro che sintetizzano e producono polimeri e coloro che restaurano manufatti artistici.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Primo semestre
In relazione alle modalità di erogazione delle attività formative dell' a.a. 2021-2021, verranno date indicazioni più specifiche nei prossimi mesi, in base all'evoluzione della situazione sanitaria.
Programma
Il programma del corso si sviluppa su 5 macro argomenti:

· Macro-topic 1: ARTEFACT DEGRADATION and CONSERVATION.
Contents: The degradation of works of art: The role of surface and interface. The case study of paintings. The weathering.

· Macro-topic 2: AN INTRODUCTION TO POLYMERS.
Contents: Polymers in Cultural Heritage. Introduction on polymers, copolymers and polymer blends. Molecular weight of polymers. Synthesis of polymers. Thermal and mechanical properties of polymers. Polymeric gels. Polymeric coatings. Degradation of polymers.

· Macro-topic 3: ARTEFACT CLEANING.
Contents: Conservation treatments: cleaning, consolidation and protection. Cleaning of artefacts using: micellar solutions; emulsions and microemulsions; gels and polymeric dispersion.

· Macro-topic 4: ARTEFACT CONSOLIDATION & PROTECTION.
Contents: Consolidation and protection. Polymers for Cultural Heritage conservation. The case study of stone Artworks. Adhesives & Bio-adhesives. The case study of polymeric coatings.

· Macro-topic 5: POLYMERS as BULK MATERIALS for ARTEFACTS.
Contents: Artefact conservation of: i) books, manuscripts, canvas and textiles; ii) furniture, musical instruments, frames, and altarpieces; and iii) plastics in art and for art.
Prerequisiti
Un prerequisito fondamentale per seguire il corso di Chimica dei Materiali è avere conoscenze di Chimica Generale e Inorganica, Chimica Organica e Chimica Fisica. Si consiglia quindi di frequentare il corso di Chimica dei Materiali al terzo anno, dopo aver seguito il corso di "Chimica Organica".
Metodi didattici
Lezioni frontali con ausilio di diapositive e sistemi audio-visivi (video).
Materiale di riferimento
· Diapositive del corso corredate da video dedicati sugli argomenti del corso.
· Articoli scientifici e review pertinenti ai singoli argomenti trattati durante il corso.
· "Polymer Coatings. A Guide to Chemistry, Characterization, and Selected Applications", by Gijsbertus deWith, Wiley-VCH, 2018.
· "Nanotechnologies in the Conservation of Cultural Heritage, A compendium of materials and techniques", by Piero Baglioni and David Chelazzi, Rodorigo Giorgi, Springer, 2015.
· "Handbook of Polymers in Stone Conservation", by Elisabetta Princi, Smithers Rapra, 2014.
· "Nanoscience for the Conservation of Works of Art", by Piero Baglioni and David Chelazzi, RSC Publishing, 2013.
· "Corrosion and conservation of cultural heritage metallic artefacts" by Philippe Dillmann, David Watkinson, Emma Angelini and Annemie Adriaens, Woodhead Publishing, 2013.
· "Materials for Conservation. Organic consolidants, adhesives and coatings", 2nd Edition, by Velson Horie, Elsevier, 2010.
· "Conservation of Plastics: Materials Science, Degradation and Preservation", 1st Edition, by Yvonne Shashoua, Elsevier, 2008.
· "Principles of Polymerization", 4th Edition, by George Odian, Wiley & Interscience, 2004.
· "Macromolecules - 1. Structure and Properties", 2nd Edition, by Hans-Georg Elias, Plenum Press, 1984.
· "Macromolecules - 2. Synthesis, Materials and Technology", 2nd Edition, by Hans-Georg Elias, Plenum Press, 1984.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consisterà in un colloquio orale della durata di 30-35 minuti. Il calendario con le date dei vari appelli sarà pubblicato sul sistema di Ateneo.
Il punteggio varierà tra 18 e 30 su 30 e sarà proporzionale al numero di risposte corrette.
Il colloquio orale avrà lo scopo di accertare il raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi in termini di conoscenza e comprensione. I criteri di valutazione si focalizzeranno sulla capacità dello Studente di rispondere a domande a risposta breve aperta (DRAB) su tutti gli argomenti trattati nel corso. In particolare, lo Studente dovrà saper descrivere le caratteristiche chimico-fisiche dei polimeri sia naturali che sintetici impiegati sia come materiale costituente un manufatto artistico che come consolidante, adesivo e protettivo; riconoscere e illustrare i fenomeni degradativi che influenzano la conservazione di un manufatto artistico o di consolidanti, adesivi e protettivi; identificare e selezionare la strategia di conservazione più idonea al caso in esame.
CHIM/05 - SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI POLIMERICI - CFU: 0
ING-IND/23 - CHIMICA FISICA APPLICATA - CFU: 0
Lezioni: 48 ore
Docente: Alongi Jenny
Docente/i
Ricevimento:
Preferenzialmente su appuntamento
Edificio 5, Corpo B, 3° piano, stanza 3051