Dispositivi a memoria di forma per la protezione di superfici affrescate: indagini microclimatiche, progetto, simulazioni e sperimentazione

Pompei, lungo via dell’Abbondanza, sull’architrave dell’ampio vano d’ingresso della officina coactiliaria o bottega dei feltrai (Regio IX, VII, 1) si trovano le rappresentazioni dei volti dipinti delle divinità protettrici: Sole, Giove, Mercurio e Luna. Tuttavia, col passare del tempo l’effetto della radiazione solare, unitamente agli agenti atmosferici e ad altre azioni di origine antropica, ha comportato per le superfici dipinte più rischi che vantaggi, per cui sono stati proposti opportuni dispositivi di protezione. I sistemi finora adottati consistono in lastre di vetro o Plexiglas fissate direttamente sulla muratura originale delle facciate mediante zanche metalliche (ferro, ottone eccetera), mirate alla protezione dell’azione diretta degli agenti atmosferici sulle superfici dipinte. Uno degli scopi del cantiere di via dell’Abbondanza5 è stato la verifica dell’efficacia di tali presidi ed, inoltre, la valutazione dello stato di conservazione dei dipinti e delle murature, per poi arrivare alla definizione del progetto conservativo con la realizzazione di saggi e prove d’intervento, a cui è seguita la redazione del progetto esecutivo. Lo stato di conservazione delle strutture e degli intonaci è stato valutato in modo puntuale e documentato con tavole tematiche nella fase iniziale del cantiere di restauro; inoltre, dopo la rimozione delle lastre protettive che presentavano chiari segni di deterioramento, si è proceduto con analisi visive ravvicinate dei manufatti e con indagini diagnostiche non distruttive come la termografia e la spettrofotometria6, fino ad arrivare alle analisi di laboratorio dei campioni di materiale rappresentativo. In particolare, sulla superficie di un affresco, durante i mesi estivi si possono raggiungere temperature elevate potenzialmente pericolose per la sua integrità, a causa dell’esposizione diretta alla radiazione solare, il cui effetto viene accresciuto dalla eventuale presenza di lastre trasparenti di protezione che inducono l’effetto serra. Inoltre, si è notato che il deterioramento delle superfici pittoriche viene provocato sia dalla presenza di umidità nella struttura muraria portante, sia dall’azione diretta sulle superfici pittoriche di agenti esterni, come la pioggia e il vento, spesso presente con velocità non trascurabili. Infine, occorre accennare ai possibili danni di natura antropica legati al comportamento di una certa percentuale di visitatori che, purtroppo, tendono a toccare le superfici dipinte. Di conseguenza, questi fenomeni si possono contrastare efficacemente inserendo adeguate protezioni esterne. Per queste ragioni, oltre a ipotizzare l’eventuale applicazione di strati protettivi sulle superfici, è stata progettata una protezione delle superfici affrescate mediante lastre trasparenti in policarbonato7 prodotte dalla Bayer Sheet Europe GmbH, dotate di un innovativo sistema di movimentazione intelligente che sfrutta le sorprendenti proprietà delle leghe a memoria di forma (shape memory alloys: SMA)8. In particolare, tale sistema è in grado di determinare autonomamente un posizionamento ottimale della lastra in funzione della temperatura, avvicinandola alla parete da proteggere se la temperatura della superfice non è troppo elevata, e allontanandola nel caso contrario per consentire una migliore circolazione dell’aria. Inoltre, questi dispositivi possono essere agevolmente smontati e rimontati, caratteristica importante ai fini di una manutenzione periodica. In questo contributo, dopo aver introdotto brevemente le principali caratteristiche dei materiali a memoria di forma, si passa a descrivere la campagna di raccolta dei dati relativi al microclima che si instaura nelle zone vicino alle pareti e una serie di prove di laboratorio dove sono state riprodotte condizioni climatiche simili a quelle rilevate a Pompei. Successivamente, sulla base dei dati a disposizione, viene illustrato il progetto delle lastre intelligenti.