Come possiamo proteggere e preservare il patrimonio culturale? I ricercatori di 16 istituti Fraunhofer stanno collaborando per un progetto sul patrimonio culturale per sviluppare le tecnologie necessarie per questa impresa.
Se è visibile nei templi storici, nelle statue antiche o nei dipinti dei grandi maestri, il patrimonio culturale deve essere preservato. Ma il mantenimento dei tesori dell'arte storica non è solo responsabilità dei restauratori: questo compito richiede soluzioni high-tech che la ricerca può fornire. Uno sguardo in alcuni dei laboratori Fraunhofer rivela numerosi ricercatori che lavorano proprio su questo tipo di soluzioni.
Un totale di 16 istituti Fraunhofer stanno collaborando al progetto di ricerca sul patrimonio culturale, insieme ai loro partner, alle collezioni d'arte statale di Dresda e alla Biblioteca statale e universitaria di Sassonia (SLUB). Il consiglio esecutivo di Fraunhofer sostiene il progetto con un finanziamento di 1,5 milioni di euro. "Questo lo rende uno dei più grandi progetti di ricerca tedeschi nel campo del patrimonio culturale", afferma la dottoressa Johanna Leissner, coordinatrice con sede a Bruxelles del progetto di consiglio esecutivo e portavoce per il patrimonio culturale dell'Alleanza di ricerca. I risultati del progetto sono stati presentati lo scorso settembre all'evento conclusivo di Dresda - come contributo della Fraunhofer-Gesellschaft all'Anno europeo dei beni culturali.
Digitalizzazione tridimensionale su un nastro trasportatore
Un modo per salvare il nostro patrimonio culturale per i posteri è quello di digitalizzare le opere d'arte in 3-D, in modo che possano essere utilizzate in qualsiasi momento, anche in parallelo: mentre i gruppi di ricerca stanno esaminando un tempio digitalizzato online, visitatori di musei di tutto il mondo può contemporaneamente fare una passeggiata virtuale attraverso l'antico edificio.
Combinazione di scansione superficiale e tomografia a ultrasuoni.
Fino ad ora, questa digitalizzazione tridimensionale era un'impresa che richiedeva molto tempo. "Ora, per la prima volta, la nostra struttura di scansione automatizzata CultLab3D consente di trasferire intere collezioni museali nel mondo digitale", spiega Pedro Santos, responsabile del dipartimento presso l'Istituto Fraunhofer per la ricerca grafica computerizzata IGD a Darmstadt. Basta scannerizzare il codice QR di un oggetto e appoggiare il pezzo su un vassoio: il resto avviene automaticamente. Il risultato è una replica digitale tridimensionale, prodotta ad una velocità piuttosto elevata: un nuovo artefatto può essere digitalizzato ogni cinque minuti. Nove fotocamere fotografano l'oggetto da più lati.
Un software speciale elabora immagini per generare la replica digitale tridimensionale.
Questo metodo funziona anche con statue di grandi dimensioni, sebbene debba essere eseguito manualmente anziché automaticamente. È così che i ricercatori di Fraunhofer IGD hanno digitalizzato l'altare di Pergamon - utilizzando uno scanner laser leggero. Ora i team di ricerca stanno facendo un ulteriore passo in avanti: "In futuro, non rappresenteremo solo la geometria, la trama e le proprietà del materiale ottico - in breve, l'esterno di un oggetto - ma includerà anche il suo interno", afferma Constanze Fuhrmann, scienziato e coordinatore del sottoprogetto "Sculture: nuovi danni e analisi dei materiali in 3-D" a Fraunhofer IGD. "I dati sull'interno e sull'esterno di un oggetto, ottenuti utilizzando varie tecnologie, saranno combinati in modo uniforme per formare un modello 3D che verrà quindi visualizzato in 3-D nello spazio davanti al monitor". Questa prima combinazione di metodi digitali Fraunhofer consente di ottenere danni e analisi dei materiali completamente nuovi in 3-D.
La digitalizzazione tridimensionale incontra gli ultrasuoni
Ad esempio, gli esperti hanno ampliato l'approccio CultLab3D per includere un'analisi ecografica. "In altre parole, nella rappresentazione digitale, i restauratori possono ingrandire l'interno dell'oggetto, consentendo loro di vedere immediatamente se ci sono instabilità nascoste, corrosione o buchi", afferma Peter-Karl Weber, un capogruppo all'Istituto Fraunhofer per ingegneria biomedica IBMT. Inoltre, queste analisi possono essere completate in pochi secondi. Ciò è reso possibile da una cintura elastica fissata all'oggetto. "Un trasduttore a ultrasuoni è collegato a ciascuna cinghia, mentre un'elettronica speciale consente a questi trasduttori di passare tra trasmettitore e ricevitore, ma ora, invece di dover riposizionare costantemente il trasduttore a ultrasuoni, basta posizionare la cintura sull'opera d'arte. sui trasduttori, una telecamera può identificare la posizione in cui è stato registrato il tomogramma ultrasonico e il software inserisce le immagini ad ultrasuoni nella scansione digitale. Per gli esami ad ultrasuoni, i medici applicano un gel alla pelle dei pazienti per trasmettere le onde ultrasoniche nel corpo, ma questo gel danneggerebbe le opere d'arte. I ricercatori dell'Istituto Fraunhofer per Applied Polymer Research IAP stanno quindi sviluppando un materiale che consente di eseguire test ultrasonici accoppiati a secco. Questo materiale ha le stesse proprietà del gel e può essere rimosso.
Per maggiori informazioni vedi qui: https://phys.org/news/2018-12-digitization-methods-technologies-cultural-heritage.amp