ICECHIM - Departamentul Analize, Teste, Incercari

Dep. ANALIZE, TESTE, INCERCARI

Spectrometrie de
fluorescenta de raze X

Cromatografie de
lichide de inalta precizie

 

DESPRE PROIECT

• Competitie: PN-II-RU-PD-2011-3 – PN II Resurse Umane - PD 2011
• Cod depunere: PN-II-RU-PD-2011-3-0023
• Titlu Proiect: Design avangardist de nanomateriale si nanosisteme cu aplicatii practice in conservarea stiintifica a patrimoniului cultural Romanesc
• Domeniu: MATHEMATICS, PHYSICAL SCIENCES, INFORMATION AND COMMUNICATION, ENGINEERING, UNIVERSE AND EARTH SCIENCES
• Subdomeniu: Materials and Synthesis: materials synthesis, structure-properties relations, functional and advanced materials, molecular architecture, organic chemistry
• Arie de cercetare: Nanomaterials : nanoparticles, nanotubes
• Director Proiect: RADU CLAUDIU FIERASCU
• Email: radu_claudiu_fierascu@yahoo.com
• Termeni Cheie: Nanoateriale, Nanosisteme, Conservare stiintifica, Patrimoniu cultural

REZUMAT

ÃŽn present, nanomaterialele in general, ca subiect de cercetare nou, au implicatii in toate domeniile stiintei. Unul dintre subiectele cele mai complexe in stiinta materialelor, conservarea necesita expertiza in diverse arii, acoperirind arheologia, istoria artei si metode fizico-chimice si analitice. Metodele de conservare bazate pe materiale compatibile cu artefactele sunt promovate. Enzo Ferroni si Dino Dini au stabilit o metoda bine cunoscuta in doua etape, implicand hidroxidul de bariu pentru eliminarea sarurilor de pe picturi, consolidand in acelasi timp structura poroasa. Propunerea de proiect are ca scop dezvoltarea si / sau optimizarea de metode pentru restaurarea si conservarea bunurilor culturale, prin utilizarea nanomaterialelor. Cele mai importante aspecte care vor fi abordate sunt sinteza si caracterizarea de noi nanomateriale si studiul privind aplicarea lor pe artefacte furnizate de catre colectionari particulari si de muzee din Romania. Pentru a atinge acest obiectiv, vor fi necesare mai multe etape: sinteza nanomaterialelor (hidroxizi, carbonati si metoizi ai metalelor alcalino-pamantoase si alti compusi, precum derivati ai hdroxiapatitei), in scopul de a selecta materialele cele mai eficiente. La finalul proiectului, cel putin trei noi nanomateriale / nanosisteme vor fi propuse pentru aplicarea in practica.


ETAPE

Obiectivul principal al proiectului este dezvoltarea de noi metode care implica nanomateriale pentru restaurare si conservare a bunurilor culturale. Obiectivul principal al proiectului se incadreaza in prioritatile strategiei nationale de cercetare-dezvoltare-inovare, si raspunde obiectivelor strategice ale strategiei (crearea de cunostinte si cresterea calitatii sociale). Proiectul ar putea raspunde, de asemenea, unui alt obiectiv strategic (imbunatatirea competitivitatii economiei romanesti), in cazul in care rezultatele proiectului vor trezi interesul companiilor implicate in restaurare si conservare.

ÃŽn realizarea obiectivului principal, unele obiective specifice vor fi luate in considerare:

• sinteza si caracterizarea de (nano si micro) materiale;
• Studiul proprietatilor de restaurare / conservare a materialelor sintetizate asupra artefactelor (ceramice, piatra, picturi pe hartie si hartie);
• stabilirea celor mai bune retete pentru a fi aplicate in restaurare si conservare;

REZULTATE

Din punct de vedere stiintific, proiectul va contribui la cresterea vizibilitatii cercetarii romanesti prin publicarea rezultatelor, precum si la dezvoltarea personala a drectorului de proiect. Potentialele beneficii sociale si economice ale proiectului sunt strans legate de transferul de tehnologie (dupa ce proiectul va fi terminat), spre companiile care lucreaza in domeniul de restaurare / conservare, si crearea astfel de locuri de munca si redarea siturilor si artefactelor publicului. Un alt beneficiu social al proiectului va fi conservarea urmelor civilizatiilor trecute pentru generatiile viitoare.


ANALIZE

Pe parcursul proiectului s-au obtinut si caracterizat analitic compusi chimici de sinteza: hidroxiapatita (HAP), hidroxiapatita partial dizlocuita cu strontiu (SrCaHAP), hidroxiapatita total dizlocuita cu strontiu (SrHAP), hidroxiapatita partial dizlocuita cu magneziu (MgCaHAP), hidroxiapatita total dizlocuita cu magneziu (MgHAP), hidroxiapatita total dizlocuita cu bariu (BaHAP), hidroxid de magneziu, hidroxid de calciu, hidroxid de bariu si hidroxid de strontiu. Analizele efectuate (XRD, EDXRF, FTIR, analize termice, DLS, ICP-AES) au confirmat sinteza materialelor de interes (in cazul seriilor de hidroxiapatita dizlocuita relevand substitutia izomorfa) precum si dimensiunile reduse ale particulelor. Au fost, deasemenea obtinute si caracterizate unele extracte naturale. Studiile au relevat ca avand cea mai ridicata activitate antifungica au prezentat-o compusii HAP si SrHAP. Rezultatele de eficienta antifungica obtinute prin tehnica inoculului diluat pe suprafata mediului de cultura au fost confirmate si printr-o variatie a testului Kirby-Bauer. In urma acestor rezultate, au fost selectate sase tipuri de mixturi compus chimic-extract. In urma testelor efectuate asupra artefactelor, cel mai eficient s-a dovedit a fi amestecul extract de busuioc – SrHAP. In cazul cladirilor tratate cu mixtura propusa, este necesara in prealabil o incercare de curatare mecanica, aparitia dupa tratare a unui numar scazut de colonii fungice, ducand la o repetare periodica a tratamentului.
Rezultatele obtinute au fost validate de comunitatea stiintifica, prin publicarea a doua lucrari in reviste ISI (European Journal of Science and Theology, Metalurgia International) si a unei lucrari intr-o revista indexata intr-o baza de date internationala (SPIE), precum si prin participarea la patru manifestari stiintifice internationale de prestigiu (4th Edition of the European Symposium on Religious Art Restoration and Conservation – ESRARC 2012, Romanian Conference on Advanced Materials – ROCAM 2012, Conference on Cultural Heritage and New Technologies – CHNT 17, The XXII Congress of chemists and technologists of Macedonia).
De asemenea, alte trei lucrari in reviste ISI se afla in faza avansata a procedurilor de recenzie (Environmental Engineering and Management Journal, Optoelectronics and Advanced Materials–Rapid Communication, Kuweitian Journal of Science), iar doua lucrari vor fi publicate in Materials Protection, revista oficiala a European Federation of Corrosion (EFC).
Rezultatele prezentate ofera posibilitatea obtinerii unei retete de indepartare a biodeteriogenilor, folosind compusi chimici de sinteza si/sau extracte naturale, cu costuri cat mai scazute si eficienta cat mai ridicata. Studiile in domeniu vor continua si dupa incheierea proiectului, in vederea aprofundarii mecanismelor care duc la indepartarea biodeteriogenilor, precum si pentru definitivarea unei retete care sa poata fi aplicata direct asupra artefactelor afectate, diferentiata dupa tipul de artefact si biodeteriogenii prezenti.


CONTACT

• radu_claudiu_fierascu@yahoo.com