Ludovico VALLI

Ludovico VALLI

Professore I Fascia (Ordinario/Straordinario)

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02: CHIMICA FISICA.

Dipartimento di Ingegneria dell'Innovazione

Centro Ecotekne Pal. O - S.P. 6, Lecce - Monteroni - LECCE (LE)

Ufficio, Piano terra

Telefono +39 0832 29 7325

Professore Ordinario di Chimica Fisica (SSD CHIM/02) presso la Facoltà di Beni Culturali
Area di competenza:

Le aree di competenza riguardano soprattutto: l'immobilizzazione su supporto solido di film sottili di (bio)materiali, composti organici e compositi organico/inorganico; la chimica fisica delle superfici e delle interfacce; le tecniche spettroscopiche per la caratterizzazione dei film e delle interfacce; le applicazioni degli strati attivi depositati in fenomeni fotoindotti [trasferimento di carica e/o di energia; fotorilascio di gas per applicazioni mediche e biotecnologihe; (bio)sensori]  

Orario di ricevimento

Si riceve presso lo studio (1° piano, Edificio "La Stecca") in qualunque giorno di apertura del Campus previo appuntamento (telefonico o e-mail).

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Curriculum Vitae

Ludovico Valli si è laureato in Chimica con lode nel 1988 presso l'Università degli Studi di Pisa discutendo una tesi di laurea dal titolo "Basi di Schiff coordinate a metalli: equilibri e cinetiche delle reazioni di transimminazione e di formazione di addotti con cationi inorganici". Dopo aver usufruito di contratti e borse di studio CNR e CNR-NATO, è divenuto Ricercatore in Chimica (Settore C06X) presso la Facoltà di Ingegneria dell'Università degli Studi di Lecce nel 1992, Professore Associato di Chimica Fisica (SSD CHIM/02) presso la Facoltà di Scienze MM. FF. NN. nel 2000, Professore Ordinario di Chimica Fisica presso la Facoltà di Beni Culturali nel 2005. Ha svolto periodi di ricerca presso il Polymer Chemistry Department, Università di Manchester, UK (Prof. P. Hodge e Prof. R. Tredgold)), il Molecular Electronic Centre and School of Engineering, Università di Durham, UK (Prof. M.C. Petty), il Centre for Advanced Materials Processing, Clarkson University, Potsdam, NY, USA (Prof. J. Fendler) e il Max-Planck-Institut fur Biophysikalische Chemie, Goettingen, Ger (Prof. D. Moebius). In ambito nazionale, ha svolto attività nei laboratori del Prof. L. Senatore (Università di Pisa) e Prof. L. Pasimeni (Università di Padova). Collaborazioni scientifiche sono intrattenute con vari gruppi di ricerca, quali: Proff. J.A. de Saja e M.L. Rodriguez-Mendez (Univ. di Valladolid), D. Moebius (MPI, Gottinga, GER), L. Brehmer (Univ. Potsdam, GER), D. Guldi (Univ. Erlangen, GER), M. Prato (Univ. Trieste), M. Bonchio (Univ. Padova), S. Sortino (Univ. Catania), M. Petty (Univ. Durham, UK), D. Arnold (Univ. Brisbane, AUS), J. Jiang (Univ. Shandong, CHINA), Y. Inoue e V. Borovkov (Univ. Osaka, GIA).
L. Valli è autore di oltre 160 pubblicazioni su riviste scientifiche internazionali. Svolge attività di referee per diverse riviste internazionali, tra le quali Adv. Colloid Interface Sci., J. Am. Chem. Soc., Biosens. Bioelectron., J. Phys. Chem. B, Langmuir, J. Mater. Chem., Chem. Mater., Phys. Chem. Chem. Phys., Surf. Sci., Chem. Commun., Angew. Chemie. E' anche stato due volte Guest Editor per la rivista Mater. Sci. Eng. C. Ha partecipato in qualità di relatore, anche su invito, a numerose Conferenze internazionali. Inoltre, ha contribuito all'organizzazione di varie Conferenze Internazionali ed è anche Chairman of the Advisory Committee delle Conferenze Europee ECOF. Ha ricevuto il finanziamento di numerosi progetti scientifici sia nazionali che internazionali.
Svolge attività didattica nelle Facoltà di Scienze, di Ingegneria e di Beni Culturali ed è stato relatore di oltre 140 tesi di laurea.
 


Elenco dei corsi di insegnamento tenuti dal Prof. Ludovico Valli nell'anno accademico 2017-2018.

Chimica Fisica per i Berni Culturali, 9 CFU, LM Diagnostica dei Beni Culturali

Degrado e Conservazione dei Materiali, 6 CFU, LM Archeologia

Fondamenti di Chimica per i Beni Culturali, 6 CFU, LT Beni Culturali

Laboratorio di Chimica Fisica, 1 CFU, LT Beni Culturali

Laboratorio di Chimica Fisica per i Beni Culturali, 1 CFU, LM Diagnostica dei Beni Culturali

 

 

 

 

 

Didattica

A.A. 2018/2019

CHEMICAL-PHYSICAL METHODS FOR BIOTECHNOLOGIES

Corso di laurea BIOTECNOLOGIE MEDICHE E NANOBIOTECNOLOGIE

Lingua INGLESE

Crediti 5.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 40.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI SCIENZE E TECNOLOGIE BIOLOGICHE ED AMBIENTALI

Percorso NANOBIOTECNOLOGICO

DEGRADO E CONSERVAZIONE DEI MATERIALI

Corso di laurea ARCHEOLOGIA

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 42.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE

FONDAMENTI DI CHIMICA PER I BENI CULTURALI

Corso di laurea BENI CULTURALI

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 48.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Percorso TECNOLOGICO

LABORATORIO DI CHIMICA FISICA

Corso di laurea BENI CULTURALI

Lingua ITALIANO

Crediti 1.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 10.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Percorso TECNOLOGICO

LABORATORY OF PHYSICAL CHEMISTRY FOR CULTURAL HERITAGE

Corso di laurea DIAGNOSTICS FOR CULTURAL HERITAGE

Lingua INGLESE

Crediti 1.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 10.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Percorso PERCORSO COMUNE

A.A. 2017/2018

CHEMICAL-PHYSICAL METHODS FOR BIOTECHNOLOGIES

Corso di laurea BIOTECNOLOGIE MEDICHE E NANOBIOTECNOLOGIE

Lingua INGLESE

Crediti 5.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 40.0

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI SCIENZE E TECNOLOGIE BIOLOGICHE ED AMBIENTALI

Percorso NANOBIOTECNOLOGICO

CHIMICA FISICA PER I BENI CULTURALI

Corso di laurea DIAGNOSTICA DEI BENI CULTURALI

Lingua ITALIANO

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 63.0

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Percorso GENERALE

DEGRADO E CONSERVAZIONE DEI MATERIALI

Corso di laurea ARCHEOLOGIA

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 42.0

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE

FONDAMENTI DI CHIMICA PER I BENI CULTURALI

Corso di laurea BENI CULTURALI

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 48.0

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Percorso TECNOLOGICO

LABORATORIO DI CHIMICA FISICA

Corso di laurea BENI CULTURALI

Lingua ITALIANO

Crediti 1.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 12.0

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Percorso TECNOLOGICO

LABORATORIO DI CHIMICA FISICA PER I BENI CULTURALI

Corso di laurea DIAGNOSTICA DEI BENI CULTURALI

Lingua ITALIANO

Crediti 1.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 12.0

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Percorso GENERALE

A.A. 2016/2017

CHIMICA FISICA

Corso di laurea DIAGNOSTICA DEI BENI CULTURALI

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 63.0 Ore Studio individuale: 162.0

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Percorso GENERALE

DEGRADO E CONSERVAZIONE DEI MATERIALI

Corso di laurea ARCHEOLOGIA

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 42.0 Ore Studio individuale: 108.0

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE

FONDAMENTI DI CHIMICA PER I BENI CULTURALI

Corso di laurea BENI CULTURALI

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 48.0 Ore Studio individuale: 102.0

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Percorso TECNOLOGICO

LABORATORIO DI CHIMICA FISICA

Corso di laurea DIAGNOSTICA DEI BENI CULTURALI

Crediti 1.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 12.0 Ore Studio individuale: 13.0

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Percorso GENERALE

LABORATORIO DI CHIMICA FISICA

Corso di laurea BENI CULTURALI

Crediti 1.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 12.0 Ore Studio individuale: 13.0

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Percorso TECNOLOGICO

A.A. 2015/2016

CHIMICA FISICA

Corso di laurea DIAGNOSTICA DEI BENI CULTURALI

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 63.0 Ore Studio individuale: 162.0

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Percorso GENERALE

DEGRADO E CONSERVAZIONE DEI MATERIALI

Corso di laurea ARCHEOLOGIA

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 42.0 Ore Studio individuale: 108.0

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE

LABORATORIO DI CHIMICA FISICA

Corso di laurea DIAGNOSTICA DEI BENI CULTURALI

Crediti 1.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 16.0 Ore Studio individuale: 9.0

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Percorso GENERALE

A.A. 2014/2015

DEGRADO E CONSERVAZIONE DEI MATERIALI

Corso di laurea ARCHEOLOGIA

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 42.0 Ore Studio individuale: 108.0

Anno accademico di erogazione 2014/2015

Per immatricolati nel 2014/2015

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE

Sede Lecce - Università degli Studi

A.A. 2013/2014

DEGRADO E CONSERVAZIONE DEI MATERIALI

Corso di laurea ARCHEOLOGIA

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 42.0 Ore Studio individuale: 108.0

Anno accademico di erogazione 2013/2014

Per immatricolati nel 2013/2014

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE

Sede Lecce - Università degli Studi

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CHEMICAL-PHYSICAL METHODS FOR BIOTECHNOLOGIES

Corso di laurea BIOTECNOLOGIE MEDICHE E NANOBIOTECNOLOGIE

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02

Crediti 5.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 40.0

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 01/10/2018 al 11/01/2019)

Lingua INGLESE

Percorso NANOBIOTECNOLOGICO (A39)

CHEMICAL-PHYSICAL METHODS FOR BIOTECHNOLOGIES (CHIM/02)
DEGRADO E CONSERVAZIONE DEI MATERIALI

Corso di laurea ARCHEOLOGIA

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 42.0

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno di corso 1

Semestre Primo Semestre (dal 24/09/2018 al 25/01/2019)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE (PDS0-2010)

Conoscenze di base di Archeologia, Chimica e Fisica

L’insegnamento si propone di offrire agli studenti, già in possesso dei principi di base di Archeologia, Chimica e Fisica, conoscenze concernenti il degrado dei monumenti e dei materiali di interesse storico-artistico, gli effetti degli agenti atmosferici, dell’acqua e del trasporto dei fluidi, più in generale. Inoltre, sarà trattata anche la correlazione esistente tra la struttura dei materiali e la resistenza ad agenti atmosferici o sollecitazioni meccaniche alle quali i Beni Culturali sono soggetti, tra la natura delle superfici degli oggetti investigati ed i possibili trattamenti per preservarli. Un’illustrazione dei principali interventi sarà fornita. Infine, sarà dato adeguato risalto alle principali tecniche spettroscopiche di indagine.

I risultati attesi sono conseguiti attraverso forme di didattica frontale e Seminari (42 ore) e quattro visite in laboratorio durante lo svolgimento del corso.

 

I RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI.

 

1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE:

Lo studente acquisirà, mediante le lezioni in aula, conoscenza e comprensione della teoria e della pratica connesse con la correlazione struttura-proprietà-degrado-intervento conservativo, con particolare riferimento ai principali materiali di interesse per i Beni Culturali:

1.1. Materiali pittorici, strato pittorico e pigmenti.

1.2. Materiali lapidei.

1.3. Le ceramiche.

1.4. Il vetro.

1.5. Materiali metallici.

1.6. Pergamena e carta.

 

2. CAPACITA’ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Lo studente acquisirà, mediante le lezioni in aula, i Seminari e le visite in laboratorio, la visione ed il contatto con campioni reali, abilità valutative per l’identificazione dei materiali, il loro probabile degrado e la loro protezione dall’ambiente circostante, con particolare riferimento ai seguenti campi di attività:

2.1. esame critico di un Bene Culturale (identificazione del materiale costituente, stato di conservazione, principali modalità di degrado, etc.).

2.2. preparazione di relazioni riguardanti valutazioni menzionate in 2.1.

2.3. proposta di una procedura chimico-fisica di analisi e di interazioni con esperti di protezione e restauro.

 

3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO, ABILITÀ COMUNICATIVE E CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO

Gli studenti dovranno essere in grado di raccogliere e interpretare i dati relativi allo studio composizionale, strutturale, conservativo e alla gestione di un Bene Culturale (dall'antichità all'età contemporanea) ed essere capaci di integrare le loro conoscenze con quelle provenienti da studi storici, iconografici, bio- e zoo-archeologici, etc.

Inoltre, la trattazione e disamina di alcuni campioni reali saranno condotte in gruppo in modo che lo studente acquisisca la capacità di agire, comunicare e valutare, con spirito critico e di confronto. Questo aspetto permetterà anche di accrescere le capacità ed abilità comunicative; lo studente apprenderà così come interfacciarsi e dialogare con interlocutori diversi, anche in ambiti non strettamente specialistici, presentare in modo chiaro le proprie argomentazioni e trovare adeguate soluzioni di natura pratica a problemi attinenti alle discipline archeologiche e storico-artistiche.

A conclusione del corso, lo studente deve dimostrare un buon livello di autonomia, tale da consentirgli anche di proporre in maniera indipendente considerazioni sulla composizione, stato e degrado del Bene Culturale oggetto di indagine. Le conoscenze acquisite devono essere tali da orientarlo alla consultazione e all'utilizzo di appropriati strumenti bibliografici avanzati, da consentirgli di iniziare ad interessarsi anche di temi d'avanguardia nel proprio settore di studi e da metterlo in condizione di prospettare opportune strategie operative.

I risultati attesi saranno conseguiti con lo studio, l'elaborazione personale delle conoscenze teoriche e pratiche, bibliografiche e tecnico-operative, acquisite nel proprio percorso formativo.

Il docente intende fornire una conoscenza adeguata, soprattutto sulla correlazione struttura-proprietà-degrado dei materiali di interesse per i Beni Culturali e conseguentemente della programmazione di futuri interventi di consolidamento.

L’insegnamento si propone di dotare lo studente, attraverso le usuali lezioni frontali, degli strumenti conoscitivi che permettano di leggere e commentare autonomamente un testo scientifico e di presentarne i temi fondamentali in modo chiaro e preciso. Lo studio dei testi oggetto del corso favorirà la capacità di analizzare criticamente i testi, individuandone i temi più rilevanti, di comunicare in modo appropriato con i colleghi studenti e con il docente le proprie impressioni e dubbi, e di utilizzare risorse complementari a disposizione (motori di ricerca sul web, strumenti bibliografici) per creare un personale percorso di approfondimento.

In aggiunta alla didattica frontale, ce ne sarà una seconda di tipo seminariale che consenta agli studenti direttamente coinvolti di acquisire alcune fondamentali competenze trasversali come:

– capacità di risolvere problemi (applicare in una situazione reale quanto appreso)

– capacità di analizzare e sintetizzare le informazioni (acquisire, organizzare e riformulare dati e conoscenze provenienti da diverse fonti)

– capacità di formulare giudizi in autonomia (interpretare le informazioni con senso critico e decidere di conseguenza)

– capacità di comunicare efficacemente (trasmettere idee in forma sia orale sia scritta in modo chiaro e corretto, adeguate all'interlocutore)

– capacità di apprendere in maniera continuativa (saper riconoscere le proprie lacune e identificare strategie per acquisire nuove conoscenze o competenze)

– capacità di lavorare in gruppo (sapersi coordinare con altri integrandone e competenze)

– capacità di sviluppare idee, progettarne e organizzarne la realizzazione.

 

Riassumendo, l’insegnamento si compone di lezioni frontali; esse assumeranno una modalità di insegnamento più interattiva alla fine del corso, con visite programmate presso il Laboratorio di Chimica Fisica per condurre semplici esperienze di spettroscopia applicata alle indagini sui Beni Culturali. La frequenza delle lezioni è obbligatoria.

La parte di lezioni frontali e di insegnamento seminariale saranno equamente distribuite (praticamente stesso numero di ore) durante tutta la durata del corso.

Gli studenti saranno valutati imparzialmente tramite prove d’esame orali trasparenti e coerenti con il programma, gli obiettivi formativi e le modalità di svolgimento del corso. Alla valutazione contribuiranno, in una misura minore, anche l’attività seminariale svolta dagli studenti.

 

a. Prova orale (Peso 0,70)

L’esame mira a valutare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:

- Conoscenza delle principali tecniche di indagine per comprendere la composizione, la struttura ed il degrado dei materiali costituenti il Bene Culturale

- Conoscenza dei principali problemi connessi al degrado ed alla conservazione dei Beni Culturali.

- Capacità di articolare una proposta di indagine ed intervento su un bene culturale degradato.

- Capacità di commentare interventi conservativi riportati in letteratura, con l’ausilio della letteratura secondaria

- Capacità espositiva

 

Lo studente viene valutato in base ai contenuti esposti, alla correttezza formale, alla capacità di argomentare le proprie tesi.

 

b. Seminari svolti in aula (Peso 0,30)

Criteri di valutazione delle attività seminariali:

– Coerenza dei contenuti

– Capacità espositiva e proprietà di linguaggio

– Ricorso a strumenti, anche elettronici, di supporto

– Conoscenza della letteratura proposta e già esistente

– Rispetto dei tempi stabiliti per la presentazione

– Capacità di lavorare in gruppo

 

L’esame si compone quindi di una prova orale e del seminario tenuto da ciascuno studente. Per superare ciascuna prova, è necessario acquisire almeno 16/30. Il tempo previsto per l’esame orale e per ogni seminario è di 30 minuti ciascuno. L’insieme delle verifiche è volto a valutare se lo studente abbia compreso gli argomenti e acquisito competenza interpretativa di fronte a casi concreti. La soglia della sufficienza è raggiunta quando lo studente dimostra la comprensione della teoria nelle linee generali e la capacità di applicare in correttamente i metodi. Al di sotto di tale soglia, la prova risulta insufficiente. La valutazione è tanto più elevata quanto più le risposte mostrano l'acquisizione di tali capacità. Il voto finale è dato dalla media pesata (0,7 per la prova orale e 0,3 per i seminari) dei due punteggi.

 

La distribuzione temporale degli appelli sarà tale da garantire una ragionevole programmazione del carico degli esami e sarà in accordo con le determinazioni del Consiglio del Corso di Studi. Informazioni urgenti relative alle prove d’esame potranno essere anche reperite consultando la bacheca on-line del docente sul sito dell’Ateneo.

Date d’esame:

29 gennaio 2019

14 febbraio 2019

28 febbraio 2019

2 maggio 2019

30 maggio 2019 (appello d’esame riservato ai laureandi della sessione estiva)

13 giugno 2019

9 luglio 2019

31 luglio 2019.

Le altre date d’esame saranno pubblicate sulla pagine web del docente, non appena sarà disponibile il nuovo calendario didattico (2019-2020) redatto dal Dipartimento di Beni Culturali.

29 gennaio 2019

14 febbraio 2019

28 febbraio 2019

2 maggio 2019

30 maggio 2019 (appello d’esame riservato ai laureandi della sessione estiva)

13 giugno 2019

9 luglio 2019

31 luglio 2019.

Le altre date d’esame saranno pubblicate sulla pagine web del docente, non appena sarà disponibile il nuovo calendario didattico (2019-2020) redatto dal Dipartimento di Beni Culturali.

La verbalizzazione dei n. 6 CFU previsti per l’insegnamento avrà luogo secondo il calendario specificato e pubblicato anche nella pagina web del docente, alla quale si accede dal servizio Phonebook di Ateneo. Essa avverrà presso lo studio del docente, 1° piano dell’Edificio “La Stecca”, campus universitario in via Monteroni.

Cenni sull’interazione radiazione-materia. Lo spettro elettromagnetico. Principi di analisi chimico-fisiche per i Beni Culturali.

Il degrado dei materiali pittorici e lo strato pittorico. Classificazione di coloranti e pigmenti e loro degrado; discussione di alcuni dei casi più famosi: biacca, azzurrite, pigmenti a base di metalli pesanti, etc. Degrado dei leganti, resine, cere, vernici

Il degrado dei materiali lapidei. Indagini diagnostiche. Alterazioni superficiali. L’acqua e gli effetti sulle strutture murarie. Diffusione e trasporto dei fluidi nei materiali porosi con particolare riguardo alla Pietra Leccese. Cenni sugli interventi conservativi: consolidanti e protettivi.

Cenni sul degrado e conservazione delle ceramiche.

Il degrado del vetro. Cause e meccanismo dell’alterazione e del degrado del vetro. Il caso di studio della Cattedrale di Batalha. La corrosione e la disgregazione del vetro.

I metalli e le leghe. Cenni sulla corrosione dei metalli. Danni fisici, chimici e biologici: clima, inquinamento e microbiologia.

Carta e materiali cellulosici. Acidità della carta e inchiostri. Instabilità e degrado della carta. Interventi conservativi e solidificanti.

Materiali polimerici per la conservazione dei Beni Culturali.

Sezioni che saranno specificate a lezione dei seguenti testi:

G.G. Amoroso, Trattato di Scienza della Conservazione dei Monumenti, Alinea.

M. Matteini, A. Moles, La Chimica nel Restauro. I Materiali nell’arte pittorica, Nardini Editore.

AA. VV., La Chimica per l’Arte, Zanichelli.

C.V. Horie, Materials for Conservation, Butterworth Heinemann.

M. Copedé, La carta e il suo degrado, Nardini Editore

DEGRADO E CONSERVAZIONE DEI MATERIALI (CHIM/02)
FONDAMENTI DI CHIMICA PER I BENI CULTURALI

Corso di laurea BENI CULTURALI

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 48.0

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno di corso 2

Semestre Secondo Semestre (dal 04/03/2019 al 07/06/2019)

Lingua ITALIANO

Percorso TECNOLOGICO (A69)

Conoscenze di base di Matematica e Fisica

L’insegnamento si propone di offrire agli studenti, già in possesso dei principi di base della Matematica e Fisica, la correlazione esistente tra le caratteristiche microscopiche dei materiali costituenti il Bene Culturale in esame e le proprietà macroscopiche; ad esempio, la correlazione tra la natura del legame chimico e la struttura del materiale, tra il legame chimico e le proprietà spettroscopiche, tra la stessa struttura e la resistenza ad agenti atmosferici o sollecitazioni meccaniche alle quali i Beni Culturali sono soggetti, tra la natura delle superfici degli oggetti investigati ed i possibili trattamenti per preservarli, tra la porosità del materiale e la possibile diffusione al suo interno di aggressivi chimici

I risultati attesi sono conseguiti attraverso forme di didattica frontale (48 ore) e quattro visite in laboratorio durante lo svolgimento del corso.

 

I RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI.

 

1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE:

Lo studente acquisirà, mediante le lezioni in aula, conoscenza e comprensione della teoria e della pratica connesse con la correlazione struttura-proprietà, con particolare riferimento ai principali materiali di interesse per i Beni Culturali:

1.1. Materiali pittorici, strato pittorico e pigmenti.

1.2. Materiali lapidei.

1.3. Le ceramiche.

1.4. Il vetro.

1.5. Materiali metallici.

1.6. Pergamena e carta.

 

2. CAPACITA’ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Lo studente acquisirà, mediante le lezioni in aula e le visite in laboratorio, la visione ed il contatto con campioni reali, abilità valutative per l’identificazione dei materiali, il loro probabile degrado e la loro protezione dall’ambiente circostante, con particolare riferimento ai seguenti campi di attività:

2.1. esame critico di un Bene Culturale (identificazione del materiale costituente, stato di conservazione, principali modalità di degrado, etc.).

2.2. preparazione di relazioni riguardanti valutazioni menzionate in 2.1.

2.3. proposta di una procedura chimico-fisica di analisi e di interazioni con esperti di protezione e restauro.

 

3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO, ABILITÀ COMUNICATIVE E CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO

Gli studenti dovranno essere in grado di raccogliere e interpretare i dati relativi allo studio composizionale, strutturale, conservativo e alla gestione di un Bene Culturale (dall'antichità all'età contemporanea) ed essere capaci di integrare le loro conoscenze con quelle provenienti da studi storici, iconografici, bio- e zoo-archeologici, etc.

Inoltre, la trattazione e disamina di alcuni campioni reali saranno condotte in gruppo in modo che lo studente acquisisca la capacità di agire, comunicare e valutare, con spirito critico e di confronto. Questo aspetto permetterà anche di accrescere le capacità ed abilità comunicative; lo studente apprenderà così come interfacciarsi e dialogare con interlocutori diversi, anche in ambiti non strettamente specialistici, presentare in modo chiaro le proprie argomentazioni e trovare adeguate soluzioni di natura pratica a problemi attinenti alle discipline archeologiche e storico-artistiche.

A conclusione del corso, lo studente deve dimostrare un buon livello di autonomia, tale da consentirgli anche di proporre in maniera indipendente considerazioni sulla composizione, stato e degrado del Bene Culturale oggetto di indagine. Le conoscenze acquisite devono essere tali da orientarlo alla consultazione e all'utilizzo di appropriati strumenti bibliografici avanzati, da consentirgli di iniziare ad interessarsi anche di temi d'avanguardia nel proprio settore di studi e da metterlo in condizione di prospettare opportune strategie operative.

I risultati attesi saranno conseguiti con lo studio, l'elaborazione personale delle conoscenze teoriche e pratiche, bibliografiche e tecnico-operative, acquisite nel proprio percorso formativo.

Il docente intende fornire una conoscenza adeguata, soprattutto sulla correlazione struttura-proprietà dei materiali di interesse per i Beni Culturali e conseguentemente della programmazione di futuri interventi di consolidamento.

L’insegnamento si propone di dotare lo studente, attraverso le usuali lezioni frontali, degli strumenti conoscitivi che permettano di leggere e commentare autonomamente un testo scientifico e di presentarne i temi fondamentali in modo chiaro e preciso. Lo studio dei testi oggetto del corso favorirà la capacità di analizzare criticamente i testi, individuandone i temi più rilevanti, di comunicare in modo appropriato con i colleghi studenti e con il docente le proprie impressioni e dubbi, e di utilizzare risorse complementari a disposizione (motori di ricerca sul web, strumenti bibliografici) per creare un personale percorso di approfondimento.

In aggiunta alla didattica frontale, ce ne sarà una seconda di tipo seminariale che consenta agli studenti direttamente coinvolti di acquisire alcune fondamentali competenze trasversali come:

– capacità di risolvere problemi (applicare in una situazione reale quanto appreso)

– capacità di analizzare e sintetizzare le informazioni (acquisire, organizzare e riformulare dati e conoscenze provenienti da diverse fonti)

– capacità di formulare giudizi in autonomia (interpretare le informazioni con senso critico e decidere di conseguenza)

– capacità di comunicare efficacemente (trasmettere idee in forma sia orale sia scritta in modo chiaro e corretto, adeguate all'interlocutore)

– capacità di apprendere in maniera continuativa (saper riconoscere le proprie lacune e identificare strategie per acquisire nuove conoscenze o competenze)

– capacità di lavorare in gruppo (sapersi coordinare con altri integrandone e competenze)

– capacità di sviluppare idee, progettarne e organizzarne la realizzazione.

 

Riassumendo, l’insegnamento si compone di lezioni frontali; esse assumeranno una modalità di insegnamento più interattiva alla fine del corso, con visite programmate presso il Laboratorio di Chimica Fisica per condurre semplici esperienze di spettroscopia applicata alle indagini sui Beni Culturali. La frequenza delle lezioni è obbligatoria.

La parte di lezioni frontali e di insegnamento seminariale saranno equamente distribuite (praticamente stesso numero di ore) durante tutta la durata del corso.

Gli studenti saranno valutati imparzialmente tramite prove d’esame orali trasparenti e coerenti con il programma, gli obiettivi formativi e le modalità di svolgimento del corso. Alla valutazione contribuiranno, in una misura minore, anche l’attività seminariale svolta dagli studenti.

 

a. Prova orale (Peso 0,70)

L’esame mira a valutare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:

- Conoscenza delle principali tecniche di indagine spettroscopica per comprendere la composizione e la struttura dei materiali costituenti il Bene Culturale

- Conoscenza dei principali problemi connessi al degrado ed alla conservazione dei Beni Culturali.

- Capacità di articolare una proposta di indagine ed intervento su un bene culturale degradato.

- Capacità di commentare interventi conservativi riportati in letteratura, con l’ausilio della letteratura secondaria

- Capacità espositiva

 

Lo studente viene valutato in base ai contenuti esposti, alla correttezza formale, alla capacità di argomentare le proprie tesi.

 

b. Seminari svolti in aula (Peso 0,30)

Criteri di valutazione delle attività seminariali:

– Coerenza dei contenuti

– Capacità espositiva e proprietà di linguaggio

– Ricorso a strumenti, anche elettronici, di supporto

– Conoscenza della letteratura proposta e già esistente

– Rispetto dei tempi stabiliti per la presentazione

– Capacità di lavorare in gruppo

 

L’esame si compone quindi di una prova orale e del seminario tenuto da ciascuno studente. Per superare ciascuna prova, è necessario acquisire almeno 16/30. Il tempo previsto per l’esame orale e per ogni seminario è di 30 minuti ciascuno. L’insieme delle verifiche è volto a valutare se lo studente abbia compreso gli argomenti e acquisito competenza interpretativa di fronte a casi concreti. La soglia della sufficienza è raggiunta quando lo studente dimostra la comprensione della teoria nelle linee generali e la capacità di applicare in correttamente i metodi. Al di sotto di tale soglia, la prova risulta insufficiente. La valutazione è tanto più elevata quanto più le risposte mostrano l'acquisizione di tali capacità. Il voto finale è dato dalla media pesata (0,7 per la prova orale e 0,3 per i seminari) dei due punteggi.

 

La distribuzione temporale degli appelli sarà tale da garantire una ragionevole programmazione del carico degli esami e sarà in accordo con le determinazioni del Consiglio del Corso di Studi. Informazioni urgenti relative alle prove d’esame potranno essere anche reperite consultando la bacheca on-line del docente sul sito dell’Ateneo.

La distribuzione temporale degli appelli sarà tale da garantire una ragionevole programmazione del carico degli esami e sarà in accordo con le determinazioni del Consiglio del Corso di Studi. Informazioni urgenti relative alle prove d’esame potranno essere anche reperite consultando la bacheca on-line del docente sul sito dell’Ateneo.

Date d’esame:

29 gennaio 2019

14 febbraio 2019

28 febbraio 2019

2 maggio 2019

30 maggio 2019 (appello d’esame riservato ai laureandi della sessione estiva)

13 giugno 2019

9 luglio 2019

31 luglio 2019.

Le altre date d’esame saranno pubblicate sulla pagine web del docente, non appena sarà disponibile il nuovo calendario didattico (2019-2020) redatto dal Dipartimento di Beni Culturali.

La verbalizzazione dei n. 6 CFU previsti per l’insegnamento avrà luogo secondo il calendario specificato e pubblicato anche nella pagina web del docente, alla quale si accede dal servizio Phonebook di Ateneo. Essa avverrà presso lo studio del docente, 1° piano dell’Edificio “La Stecca”, campus universitario in via Monteroni.

Cenni sull’interazione radiazione-materia. Lo spettro elettromagnetico. Principi di analisi chimico-fisiche per i Beni Culturali.

La Chimica dei materiali pittorici e lo strato pittorico. I materiali organici usati in pittura. Coloranti e pigmenti più usuali.

La Chimica dei materiali lapidei. Genesi e caratteristiche dei materiali lapidei. Loro degrado e relative indagini diagnostiche. Cenni sugli interventi conservativi.

Le ceramiche. Materie prime e processi di preparazione. Cenni sul degrado e conservazione.

Il vetro. Composizione e struttura. Il quarzo. Proprietà ottiche e colore. Evoluzione storica nei processi di preparazione. Cause e meccanismo dell’alterazione e del degrado del vetro.

I metalli e le leghe. Il legame metallico e le proprietà dei metalli. I metalli da conio. Archeometallurgia. Le leghe metalliche. Cenni sulla corrosione dei metalli.

Carta e materiali cellulosici. Struttura e proprietà chimico-fisiche della cellulosa. Acidità della carta e inchiostri. Instabilità e degrado della carta.

A.M. Pollard, C. Heron, Archaeological Chemistry, RSC.

W.F. Smith, J. Hashemi, Scienza e Tecnologia dei Materiali, McGraw-Hill.

AA. VV., La Chimica per l’Arte, Zanichelli.

Adriano Zecchina, Alchimie nell’arte, Zanichelli.

FONDAMENTI DI CHIMICA PER I BENI CULTURALI (CHIM/02)
LABORATORIO DI CHIMICA FISICA

Corso di laurea BENI CULTURALI

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02

Crediti 1.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 10.0

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 24/09/2018 al 25/01/2019)

Lingua ITALIANO

Percorso TECNOLOGICO (A69)

Conoscenze di base di Chimica e di Fisica, soprattutto per quanto concerne struttura atomica e molecolare.

Le attività del Laboratorio di Chimica Fisica mirano a fornire le nozioni di base relative all’interazione radiazione-materia e a evidenziare agli studenti come quest’interazione possa essere fattivamente utilizzata per l’analisi dei materiali costituenti i Beni Culturali e a individuarne l’eventuale degrado.

I risultati attesi sono conseguiti attraverso forme di didattica frontale (quattro ore) e le seguenti attività applicative in laboratorio (sei ore). L’idoneità è verificata attraverso test sperimentali in laboratorio.

 

 

I RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI.

 

  1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE:

Le conoscenze e competenze analitiche che lo studente dovrà maturare riguardano la capacità di comprensione dei principali metodi spettroscopici applicati ai Beni Culturali, nell'uso di bibliografia aggiornata e nell'acquisizione di un'adeguata terminologia tecnica.

Particolare riferimento ai seguenti aspetti:

1.1 Spettroscopia nell’UV-Vis

1.2. Spettroscopia nell’IR, principalmente con modalità non invasiva Attenuated Total Reflectance (ATR)

1.3. Spettroscopia Raman, con particolare attenzione per l’analisi dei pigmenti.

 

2. CAPACITA’ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Lo studente acquisirà, mediante le esercitazioni, abilità pratica valutativa, con particolare riferimento alle tecniche analitiche precedentemente descritte. Particolare importanza rivestono i  seguenti campi di attività:

2.1. pianificazione di una procedura sperimentale;

2.2. lettura ed interpretazione di uno spettro;

2.3. redazione di relazioni di laboratorio e valutazione dei differenti approcci seguiti.

 

  1. AUTONOMIA DI GIUDIZIO, ABILITA’ COMUNICATIVE E CAPACITA’ DI APPRENDIMENTO

Gli studenti dovranno essere in grado di raccogliere e interpretare i dati relativi allo studio spettroscopico e alla gestione in laboratorio di un Bene Culturale (dall'antichità all'età contemporanea) ed essere capaci di integrare i dati ottenuti con quelli provenienti da studi storici, iconografici, bio- e zoo-archeologici, etc.

Inoltre, alcune esperienze saranno condotte in gruppo in modo che lo studente acquisisca la capacità di interagire, comunicare e valutare, con spirito critico e di confronto. Questo aspetto permetterà anche di accrescere le capacità ed abilità comunicative; lo studente apprenderà così come interfacciarsi e dialogare con interlocutori diversi, anche in ambiti non strettamente specialistici, presentare in modo chiaro le proprie argomentazioni e trovare adeguate

soluzioni di natura pratica a problemi attinenti alle discipline archeologiche e storico-artistiche.

A conclusione del laboratorio, lo studente deve dimostrare un buon livello di autonomia, tale da consentirgli anche di proporre in maniera indipendente l’adeguato metodo di indagine spettroscopica per un Bene Culturale. Le conoscenze acquisite devono essere tali da orientarlo alla consultazione e all'utilizzo di appropriati strumenti bibliografici avanzati, da consentirgli di iniziare ad interessarsi anche di temi d'avanguardia nel proprio settore di studi e da metterlo in condizione di prospettare opportune strategie operative.

I risultati attesi saranno conseguiti con lo studio, l'elaborazione personale delle conoscenze teoriche e pratiche, bibliografiche e tecnico-operative, acquisite nel proprio percorso formativo.

Le attività del Laboratorio si svolgono per 4 ore in forma seminariale, con il contributo dei docenti coinvolti. Le restanti 6 ore saranno svolte in laboratorio lavorando direttamente sugli spettrofotometri a disposizione nel Laboratorio di Chimica Fisica presso il Dipartimento di Scienze e Tecnologie Biologiche ed Ambientali.

L’esame prevede l’acquisizione di un’idoneità. Sono previste domande volte a verificare l’autonomia di interpretazione di uno spettro UV-Vis, uno ATR ed uno Raman e lo spirito critico acquisito dallo studente. Il tutto è volto a valutare se lo studente abbia compreso gli argomenti e acquisito competenza interpretativa di fronte a casi concreti. La soglia dell’idoneità è raggiunta quando lo studente dimostra la comprensione della teoria nelle linee generali e la capacità di applicare correttamente i metodi sperimentali. Al di sotto di tale soglia, la prova non risulta idonea. Lo studente, oltre alla conoscenza della teoria e dei metodi, è tenuto a mostrare una sufficiente capacità argomentativa.

La distribuzione temporale degli appelli sarà tale da garantire una ragionevole programmazione del carico degli esami e sarà in accordo con le determinazioni del Consiglio del Corso di Studi. Informazioni urgenti relative alle prove d’esame potranno essere anche reperite consultando la bacheca on-line del docente sul sito dell’Ateneo.

Date d’esame:

29 gennaio 2019

14 febbraio 2019

28 febbraio 2019

2 maggio 2019

30 maggio 2019 (appello d’esame riservato ai laureandi della sessione estiva)

13 giugno 2019

9 luglio 2019

31 luglio 2019.

Le altre date d’esame saranno pubblicate sulla pagine web del docente, non appena sarà disponibile il nuovo calendario didattico (2019-2020) redatto dal Dipartimento di Beni Culturali.

Interazione radiazione-materia. Lo spettro elettromagnetico

 

La spettroscopia UV-Vis: transizioni elettroniche; trasmittanza e assorbanza; la legge di Lambert-Beer; effetto della coniugazione con particolare riferimento ai coloranti e pigmenti organici naturali; schema strumentale di uno spettrofotometro UV-Vis. Relative esperienze: a) registrazione di spettri di assorbimento di soluzioni acquose di coloranti naturali e sintetici e loro interpretazione; b) registrazione dello spettro di una soluzione acquosa di cromato di sodio e sua dipendenza dal pH; interpretazione degli spettri; c) registrazione dello spettro di un film depositato su quarzo di una ftalocianina; interpretazione dello spettro

 

La spettroscopia IR: livelli energetici vibrazionali e rotazionali nelle molecole; numero d'onda; vibrazioni delle molecole poliatomiche: modi di stretching e di bending; vibrazioni dei principali gruppi atomi organici ed inorganici; lo spettrofotometro FTIR; la tecnica ATR-FTIR. Relative esperienze: a) registrazione di spettri di assorbimento di fibre cellulosiche e loro interpretazione; b) registrazione dello spettro di fibre naturali animali ed interpretazione degli spettri; c) registrazione dello spettro di uno strato pittorico ed interpretazione dello spettro; d) registrazione dello spettro di un Gronchi rosa vero e falso e comparazione ed interpretazione dello spettro

 

La spettroscopia Raman: principi ed introduzione storica; scattering di Rayleigth, Stokes ed Anti-Stokes; vibrazioni dei principali gruppi atomici organici ed inorganici, schema strumentale dello spettrofotometro Raman. Relative esperienze: a) registrazione degli spettri delle varie forme allotropiche del biossido di titanio; b) registrazione degli spettri di alcuni pigmenti naturali e sintetici di interesse per i Beni Culturali ed interpretazione dello spettro; c) registrazione dello spettro di un rubino e di uno spinello e loro confronto; d) analisi di uno strato di Bianco di Piombo (carbonato basico di Piombo, biacca) degradato

Federico Marassi, Il restauro del bene culturale. Identificazione, datazione e attribuzione attraverso analisi archeometriche micro-Raman e spettroscopia FT- IR, e-book, EAN: 9788827820933.

Livio Paolillo, Italo Guidicianni, La diagnostica nei beni culturali. Moderni metodi d'indagine, Loghia.

Aldo Napoli, Claudia Pelosi, Vittorio Vinciguerra, Principi di analisi spettroscopica con applicazioni ai beni culturali, Aracne

LABORATORIO DI CHIMICA FISICA (CHIM/02)
LABORATORY OF PHYSICAL CHEMISTRY FOR CULTURAL HERITAGE

Corso di laurea DIAGNOSTICS FOR CULTURAL HERITAGE

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02

Crediti 1.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 10.0

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno di corso 1

Semestre Primo Semestre (dal 24/09/2018 al 25/01/2019)

Lingua INGLESE

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Conoscenze di base di Chimica e di Fisica, soprattutto per quanto concerne struttura atomica e molecolare.

Le attività del Laboratorio di Chimica Fisica mirano a fornire le nozioni di base relative all’interazione radiazione-materia e a evidenziare agli studenti come quest’interazione possa essere fattivamente utilizzata per l’analisi dei materiali costituenti i Beni Culturali e a individuarne l’eventuale degrado.

I risultati attesi sono conseguiti attraverso forme di didattica frontale (quattro ore) e le seguenti attività applicative in laboratorio (sei ore). L’idoneità è verificata attraverso test sperimentali in laboratorio.

 

 

I RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI.

 

  1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE:

Le conoscenze e competenze analitiche che lo studente dovrà maturare riguardano la capacità di comprensione dei principali metodi spettroscopici applicati ai Beni Culturali, nell'uso di bibliografia aggiornata e nell'acquisizione di un'adeguata terminologia tecnica.

Particolare riferimento ai seguenti aspetti:

1.1 Spettroscopia nell’UV-Vis

1.2. Spettroscopia nell’IR, principalmente con modalità non invasiva Attenuated Total Reflectance (ATR)

1.3. Spettroscopia Raman, con particolare attenzione per l’analisi dei pigmenti.

 

2. CAPACITA’ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Lo studente acquisirà, mediante le esercitazioni, abilità pratica valutativa, con particolare riferimento alle tecniche analitiche precedentemente descritte. Particolare importanza rivestono i  seguenti campi di attività:

2.1. pianificazione di una procedura sperimentale;

2.2. lettura ed interpretazione di uno spettro;

2.3. redazione di relazioni di laboratorio e valutazione dei differenti approcci seguiti.

 

  1. AUTONOMIA DI GIUDIZIO, ABILITA’ COMUNICATIVE E CAPACITA’ DI APPRENDIMENTO

Gli studenti dovranno essere in grado di raccogliere e interpretare i dati relativi allo studio spettroscopico e alla gestione in laboratorio di un Bene Culturale (dall'antichità all'età contemporanea) ed essere capaci di integrare i dati ottenuti con quelli provenienti da studi storici, iconografici, bio- e zoo-archeologici, etc.

Inoltre, alcune esperienze saranno condotte in gruppo in modo che lo studente acquisisca la capacità di interagire, comunicare e valutare, con spirito critico e di confronto. Questo aspetto permetterà anche di accrescere le capacità ed abilità comunicative; lo studente apprenderà così come interfacciarsi e dialogare con interlocutori diversi, anche in ambiti non strettamente specialistici, presentare in modo chiaro le proprie argomentazioni e trovare adeguate

soluzioni di natura pratica a problemi attinenti alle discipline archeologiche e storico-artistiche.

A conclusione del laboratorio, lo studente deve dimostrare un buon livello di autonomia, tale da consentirgli anche di proporre in maniera indipendente l’adeguato metodo di indagine spettroscopica per un Bene Culturale. Le conoscenze acquisite devono essere tali da orientarlo alla consultazione e all'utilizzo di appropriati strumenti bibliografici avanzati, da consentirgli di iniziare ad interessarsi anche di temi d'avanguardia nel proprio settore di studi e da metterlo in condizione di prospettare opportune strategie operative.

I risultati attesi saranno conseguiti con lo studio, l'elaborazione personale delle conoscenze teoriche e pratiche, bibliografiche e tecnico-operative, acquisite nel proprio percorso formativo.

Le attività del Laboratorio si svolgono per 4 ore in forma seminariale, con il contributo dei docenti coinvolti. Le restanti 6 ore saranno svolte in laboratorio lavorando direttamente sugli spettrofotometri a disposizione nel Laboratorio di Chimica Fisica presso il Dipartimento di Scienze e Tecnologie Biologiche ed Ambientali.

L’esame prevede l’acquisizione di un’idoneità. Sono previste domande volte a verificare l’autonomia di interpretazione di uno spettro UV-Vis, uno ATR ed uno Raman e lo spirito critico acquisito dallo studente. Il tutto è volto a valutare se lo studente abbia compreso gli argomenti e acquisito competenza interpretativa di fronte a casi concreti. La soglia dell’idoneità è raggiunta quando lo studente dimostra la comprensione della teoria nelle linee generali e la capacità di applicare correttamente i metodi sperimentali. Al di sotto di tale soglia, la prova non risulta idonea. Lo studente, oltre alla conoscenza della teoria e dei metodi, è tenuto a mostrare una sufficiente capacità argomentativa.

La distribuzione temporale degli appelli sarà tale da garantire una ragionevole programmazione del carico degli esami e sarà in accordo con le determinazioni del Consiglio del Corso di Studi. Informazioni urgenti relative alle prove d’esame potranno essere anche reperite consultando la bacheca on-line del docente sul sito dell’Ateneo.

Date d’esame:

29 gennaio 2019

14 febbraio 2019

28 febbraio 2019

2 maggio 2019

30 maggio 2019 (appello d’esame riservato ai laureandi della sessione estiva)

13 giugno 2019

9 luglio 2019

31 luglio 2019.

Le altre date d’esame saranno pubblicate sulla pagine web del docente, non appena sarà disponibile il nuovo calendario didattico (2019-2020) redatto dal Dipartimento di Beni Culturali.

Interazione radiazione-materia. Lo spettro elettromagnetico

 

La spettroscopia UV-Vis: transizioni elettroniche; trasmittanza e assorbanza; la legge di Lambert-Beer; effetto della coniugazione con particolare riferimento ai coloranti e pigmenti organici naturali; schema strumentale di uno spettrofotometro UV-Vis. Relative esperienze: a) registrazione di spettri di assorbimento di soluzioni acquose di coloranti naturali e sintetici e loro interpretazione; b) registrazione dello spettro di una soluzione acquosa di cromato di sodio e sua dipendenza dal pH; interpretazione degli spettri; c) registrazione dello spettro di un film depositato su quarzo di una ftalocianina; interpretazione dello spettro

 

La spettroscopia IR: livelli energetici vibrazionali e rotazionali nelle molecole; numero d'onda; vibrazioni delle molecole poliatomiche: modi di stretching e di bending; vibrazioni dei principali gruppi atomi organici ed inorganici; lo spettrofotometro FTIR; la tecnica ATR-FTIR. Relative esperienze: a) registrazione di spettri di assorbimento di fibre cellulosiche e loro interpretazione; b) registrazione dello spettro di fibre naturali animali ed interpretazione degli spettri; c) registrazione dello spettro di uno strato pittorico ed interpretazione dello spettro; d) registrazione dello spettro di un Gronchi rosa vero e falso e comparazione ed interpretazione dello spettro

 

La spettroscopia Raman: principi ed introduzione storica; scattering di Rayleigth, Stokes ed Anti-Stokes; vibrazioni dei principali gruppi atomici organici ed inorganici, schema strumentale dello spettrofotometro Raman. Relative esperienze: a) registrazione degli spettri delle varie forme allotropiche del biossido di titanio; b) registrazione degli spettri di alcuni pigmenti naturali e sintetici di interesse per i Beni Culturali ed interpretazione dello spettro; c) registrazione dello spettro di un rubino e di uno spinello e loro confronto; d) analisi di uno strato di Bianco di Piombo (carbonato basico di Piombo, biacca) degradato

Federico Marassi, Il restauro del bene culturale. Identificazione, datazione e attribuzione attraverso analisi archeometriche micro-Raman e spettroscopia FT- IR, e-book, EAN: 9788827820933.

Livio Paolillo, Italo Guidicianni, La diagnostica nei beni culturali. Moderni metodi d'indagine, Loghia.

Aldo Napoli, Claudia Pelosi, Vittorio Vinciguerra, Principi di analisi spettroscopica con applicazioni ai beni culturali, Aracne

LABORATORY OF PHYSICAL CHEMISTRY FOR CULTURAL HERITAGE (CHIM/02)
CHEMICAL-PHYSICAL METHODS FOR BIOTECHNOLOGIES

Corso di laurea BIOTECNOLOGIE MEDICHE E NANOBIOTECNOLOGIE

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02

Crediti 5.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 40.0

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 02/10/2017 al 12/01/2018)

Lingua INGLESE

Percorso NANOBIOTECNOLOGICO (A39)

CHEMICAL-PHYSICAL METHODS FOR BIOTECHNOLOGIES (CHIM/02)
CHIMICA FISICA PER I BENI CULTURALI

Corso di laurea DIAGNOSTICA DEI BENI CULTURALI

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 63.0

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Anno di corso 1

Semestre Primo Semestre (dal 25/09/2017 al 19/01/2018)

Lingua ITALIANO

Percorso GENERALE (000)

CHIMICA FISICA PER I BENI CULTURALI (CHIM/02)
DEGRADO E CONSERVAZIONE DEI MATERIALI

Corso di laurea ARCHEOLOGIA

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 42.0

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Anno di corso 1

Semestre Primo Semestre (dal 25/09/2017 al 19/01/2018)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE (PDS0-2010)

DEGRADO E CONSERVAZIONE DEI MATERIALI (CHIM/02)
FONDAMENTI DI CHIMICA PER I BENI CULTURALI

Corso di laurea BENI CULTURALI

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 48.0

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Anno di corso 2

Semestre Secondo Semestre (dal 26/02/2018 al 25/05/2018)

Lingua ITALIANO

Percorso TECNOLOGICO (A69)

FONDAMENTI DI CHIMICA PER I BENI CULTURALI (CHIM/02)
LABORATORIO DI CHIMICA FISICA

Corso di laurea BENI CULTURALI

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02

Crediti 1.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 12.0

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 25/09/2017 al 19/01/2018)

Lingua ITALIANO

Percorso TECNOLOGICO (A69)

LABORATORIO DI CHIMICA FISICA (CHIM/02)
LABORATORIO DI CHIMICA FISICA PER I BENI CULTURALI

Corso di laurea DIAGNOSTICA DEI BENI CULTURALI

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02

Crediti 1.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 12.0

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Anno di corso 1

Semestre Primo Semestre (dal 25/09/2017 al 19/01/2018)

Lingua ITALIANO

Percorso GENERALE (000)

LABORATORIO DI CHIMICA FISICA PER I BENI CULTURALI (CHIM/02)
CHIMICA FISICA

Corso di laurea DIAGNOSTICA DEI BENI CULTURALI

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 63.0 Ore Studio individuale: 162.0

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Anno di corso 1

Semestre Primo Semestre (dal 26/09/2016 al 20/01/2017)

Lingua

Percorso GENERALE (000)

CHIMICA FISICA (CHIM/02)
DEGRADO E CONSERVAZIONE DEI MATERIALI

Corso di laurea ARCHEOLOGIA

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 42.0 Ore Studio individuale: 108.0

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Anno di corso 1

Semestre Primo Semestre (dal 26/09/2016 al 20/01/2017)

Lingua

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE (PDS0-2010)

DEGRADO E CONSERVAZIONE DEI MATERIALI (CHIM/02)
FONDAMENTI DI CHIMICA PER I BENI CULTURALI

Corso di laurea BENI CULTURALI

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 48.0 Ore Studio individuale: 102.0

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 26/09/2016 al 20/01/2017)

Lingua

Percorso TECNOLOGICO (A69)

FONDAMENTI DI CHIMICA PER I BENI CULTURALI (CHIM/02)
LABORATORIO DI CHIMICA FISICA

Corso di laurea DIAGNOSTICA DEI BENI CULTURALI

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02

Crediti 1.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 12.0 Ore Studio individuale: 13.0

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Anno di corso 1

Semestre Primo Semestre (dal 26/09/2016 al 20/01/2017)

Lingua

Percorso GENERALE (000)

LABORATORIO DI CHIMICA FISICA (CHIM/02)
LABORATORIO DI CHIMICA FISICA

Corso di laurea BENI CULTURALI

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02

Crediti 1.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 12.0 Ore Studio individuale: 13.0

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 26/09/2016 al 20/01/2017)

Lingua

Percorso TECNOLOGICO (A69)

LABORATORIO DI CHIMICA FISICA (CHIM/02)
CHIMICA FISICA

Corso di laurea DIAGNOSTICA DEI BENI CULTURALI

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 63.0 Ore Studio individuale: 162.0

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Anno di corso 1

Semestre Primo Semestre (dal 28/09/2015 al 23/01/2016)

Lingua

Percorso GENERALE (000)

CHIMICA FISICA (CHIM/02)
DEGRADO E CONSERVAZIONE DEI MATERIALI

Corso di laurea ARCHEOLOGIA

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 42.0 Ore Studio individuale: 108.0

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Anno di corso 1

Semestre Primo Semestre (dal 30/09/2015 al 25/01/2016)

Lingua

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE (PDS0-2010)

DEGRADO E CONSERVAZIONE DEI MATERIALI (CHIM/02)
LABORATORIO DI CHIMICA FISICA

Corso di laurea DIAGNOSTICA DEI BENI CULTURALI

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02

Crediti 1.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 16.0 Ore Studio individuale: 9.0

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Anno di corso 1

Semestre Primo Semestre (dal 28/09/2015 al 23/01/2016)

Lingua

Percorso GENERALE (000)

LABORATORIO DI CHIMICA FISICA (CHIM/02)
DEGRADO E CONSERVAZIONE DEI MATERIALI

Corso di laurea ARCHEOLOGIA

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 42.0 Ore Studio individuale: 108.0

Per immatricolati nel 2014/2015

Anno accademico di erogazione 2014/2015

Anno di corso 1

Semestre Primo Semestre (dal 29/09/2014 al 24/01/2015)

Lingua

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE (PDS0-2010)

Sede Lecce - Università degli Studi

DEGRADO E CONSERVAZIONE DEI MATERIALI (CHIM/02)
DEGRADO E CONSERVAZIONE DEI MATERIALI

Corso di laurea ARCHEOLOGIA

Settore Scientifico Disciplinare CHIM/02

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 42.0 Ore Studio individuale: 108.0

Per immatricolati nel 2013/2014

Anno accademico di erogazione 2013/2014

Anno di corso 1

Semestre Primo Semestre (dal 30/09/2013 al 25/01/2014)

Lingua

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE (PDS0-2010)

Sede Lecce - Università degli Studi

DEGRADO E CONSERVAZIONE DEI MATERIALI (CHIM/02)

Pubblicazioni

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Temi di ricerca

Una prima tematica di ricerca riguarda la produzione di film, a base di porfirine, utilizzati come strato attivo in sensori di gas. Una bis-porfirina con un ponte butadiino nelle posizioni meso, ci è stata fornita dal Prof. Arnold (QUT, Brisbane, AUS). È stata depositata come film di Langmuir-Blodgett (LB) in miscela con acido arachidico (AA). L’isoterma del floating film suggerisce che sulla superficie dell’acqua ci sia uno strato di AA sulle cui code giacciono le molecole di bis-porfirina. Una conferma indiretta di ciò è venuta dalla diffrazione di raggi X a basso angolo che ha rivelato una struttura organizzata con una spaziatura verticale di 5.6 nm, consistente con il modello proposto.
Gli spettri UV-VIS di assorbimento in luce polarizzata dei film su quarzo hanno evidenziato una marcata anisotropia: in ogni strato i dimeri risultano mediamente proni (rispetto alla superficie del supporto) con l’asse internucleare casualmente orientato nel piano parallelo al substrato. Lo studio delle proprietà elettriche in ambiente controllato dei film ha permesso di utilizzarli come strati attivi in sensori resistivi selettivi per la rivelazione di NO anche in concentrazioni sub-ppm (elevate stabilità, reversibilità, selettività e sensibilità). L’interazione del gas con lo strato attivo è stata interpretata con un modello che prevede tre stadi: l’adsorbimento del gas sui siti attivi del film; il trasferimento di un elettrone dalla densità elettronica π delle bis-porfirine al gas; la delocalizzazione della lacuna risultante su tutto il sistema di dimeri di porfirine.

Una naturale prosecuzione dei lavori precedenti è stata l’utilizzazione di ftalocianine del tipo “double- o triple-decker” in sensori voltammetrici. Studi sono stati condotti in collaborazione con il Prof. de Saja (Valladolid, Spagna) usando complessi sintetizzati dal Prof. Jiang (Shandong, Cina). Film di Langmuir-Schaefer (LS) di questi derivati presentano selettività diverse verso differenti analiti. Ciò ha permesso di discriminare liquidi complessi, come il vino; esso contiene composti antiossidanti che presentano una complessa chimica ossidoriduttiva, prestandosi così alla loro rivelazione con metodi elettrochimici. Gli elettrodi preparati hanno rivelato e discriminato quattro composti antiossidanti idrosolubili, acido vanillico, pirogallolo, acido ascorbico e catechina.
I processi redox corrispondenti agli antiossidanti investigati (posizione, intensità e forma dei picchi) dipendono non solo da ciascun analita, ma anche dal materiale elettroattivo presente sulla superficie dell’elettrodo. È stata condotta un’analisi alle componenti principali, che è alla base del funzionamento dell’array di sensori investigato come lingua elettronica con un elevato potere discriminante tra le soluzioni degli antiossidanti.

Film LS di ftalocianine in una configurazione “array” sono stati depositati per la rivelazione selettiva di sostanze organiche volatili, quali la t-butilammina, metanolo, etanolo, esano ed acetato d’etile, tutti composti molto importanti per il controllo della qualità degli alimenti. Una tecnica ottica di trasduzione è stata utilizzata per rivelare questi vapori, monitorando lo spettro d’assorbimento nell’UV-Vis-NIR di una ftalocianina asimmetricamente funzionalizzata e le sue variazioni per effetto dell’interazione con i vapori degli analiti.
Quattro regioni spettrali, corrispondenti agli assorbimenti della ftalocianina, sono state analizzate: 300-400, 550-600, 600-640, 640-700 nm. In tal modo lo stesso strato sottile di ftalocianina può fornire quattro risposte indipendenti in una configurazione di tipo array. Quest’approccio presenta indubbi vantaggi rispetto all’usuale metodo di utilizzare, invece, quattro film differenti, aumentando così le dimensioni del sistema e, corrispondentemente, la complessità di tutto il dispositivo.
Ciascun analita è responsabile di una specifica variazione fornendo così “un’impronta digitale transiente” nello spettro di assorbimento. Le variazioni relative dell’integrale della curva d’assorbimento in alcuni specifici intervalli di lunghezze d’onda rappresentano una risposta più ricca di informazioni rispetto alle tecniche che operano ad una singola lunghezza d’onda. Ad esempio, la selettività per gli alcoli (metanolo ed etanolo) è precipua delle regioni delle bande Q. Una volta ottenute le risposte dell’array verso tutti gli analiti, è stata condotta un’analisi statistica alle componenti principali che ha permesso di ottenere una buona discriminazione per i differenti analiti.

La tecnica SPR è un metodo di rivelazione talvolta preferibile rispetto alla trasduzione elettrica perché essa non prevede la difficile e delicata realizzazione di connessioni elettriche con lo strato attivo. È stata utilizzata per la rivelazione di vapori di alcol utilizzando come strato attivo un film LB di un derivato del meso-ottaetilcalix[4]pirrolo, una molecola di semplice preparazione e che esibisce una notevole versatilità strutturale. I gruppi N-H del core della molecola sono idonei ad interagire via legame idrogeno con i vapori alcolici; i dati sperimentali suggeriscono che nel film sia presente la forma calix con i suoi gruppi N-H che puntano verso l’esterno, in posizione idonea per l’interazione con i vapori di alcol. Le differenti curve di calibrazione ottenute con diversa pendenza per gli alcoli analizzati (metanolo, etanolo ed isopropanolo) suggeriscono che la differente sensibilità sia ascrivibile al crescente ingombro sterico della porzione idrocarburica nella sequenza seguita.
Un altro calix[4]pirrolo è stato analizzato in collaborazione con la Dr.ssa Conoci (STMicroelectronics, Catania). La novità risiede nella proposizione, per la prima volta, di misure di dicroismo circolare indotto (ICD) per la rivelazione di vapori di alcoli chirali. La presenza di segnali ICD quando il film è in presenza di questi vapori è indice della vicinanza e dell’interazione tra le molecole del porfirinogeno e quelle dell’alcol chirale. Il segnale ICD è presente quando si utilizzano (-)-( R )-2-butanolo e (-)-( R )-2-pentanolo, mentre scompare con vapori di (-)-( R )-2-esanolo, probabilmente a causa dell’insorgere di impedimenti sterici.

Un’altra indagine ha riguardato lo studio all’interfaccia aria-acqua di equilibri conformazionali syn ¿ anti di un dimero della Zn(II)-octaetilporfirina con un ponte saturo –C2H4- tra i due anelli e delle proprietà dei film LS su supporti solidi.
Le analisi AFM (Atomic Force Microscopy) e spettroscopica suggeriscono che le molecole del dimero siano soprattutto in una conformazione anti (assorbimento a 420 nm) ed organizzate come aggregati H. Sono state anche condotte misure di fluorescenza e laser flash photolysis risolta nel tempo (nanosecondo): è stato così osservato che, al contrario di quanto accade in soluzione, i film del dimero puro non rispondevano agli stimoli luminosi esterni. È stato perciò perseguito un secondo approccio crescendo film nei quali ciascuno strato di bis-porfirina era interspaziato da un doppio strato di tipo Y di AA: così, la comunicazione “interlayer” tra le bis-porfirine era preclusa, ma, ancora una volta, non si è registrata risposta agli stimoli luminosi, suggerendo così che fosse attivo anche un quenching “intralayer”. Perciò, l’ultimo approccio è stato quello di disperdere le molecole di bisporfirina in un largo eccesso di AA che agisce da spaziatore. L’analisi AFM ha rivelato che le molecole di AA conservano l’organizzazione tipica del film dell’acido grasso puro. Ciascuna bis-porfirina è ben dispersa nella matrice di AA, rendendo così minima l’interazione intermolecolare bis-porfirina/bis-porfirina. In queste condizioni la banda di Soret appare come un unico picco centrato a 420 nm, tipico del conformero anti. Cosa ancora più interessante è che il film adesso risponde all’irraggiamento esterno, con lo spettro di fluorescenza che è caratterizzato da due massimi a 607 e 670 nm.

La procedura LS è servita anche per crescere film polimerici ed influenza l’impacchettamento “molecolare” così come la morfologia del film, lo spessore, la sua omogeneità. Il comportamento all’interfaccia aria-acqua di un poli(fenilenetienilene) derivatizzato (preparato dal gruppo del Prof. Naso, Univ. Bari) è stato studiato. All’interfaccia aria-acqua gli spettri in riflessione hanno rivelato, attraverso un pronunciato shift batoctromico, che gli anelli fenilenici e tiofenici sono molto meno distorti dalla coplanarità rispetto alla soluzione in cloroformio. Tutto ciò assicura una vasta delocalizzazione elettronica lungo lo scheletro del polimero ed un’interazione π-π tra diverse catene polimeriche. Questo ci ha indotto a studiare anche il possibile impiego di questo derivato polimerico sotto forma di film sottile in sensori chimici resistivi per gas tossici. Sono così state ottenute eccellenti risposte all’NO2, con soglia di rivelabilità al di sotto di 100 ppb, ottima reversibilità, funzionamento a basse temperature di lavoro, buoni tempi di risposta e di recupero.

Con lo stesso polimero, è stato così costruito un dispositivo OTFT (Organic Thin Film Transistor). Per il film depositato su Si/SiO2 idrofobizzato, le caratteristiche Ids-Vds dimostrano un chiaro effetto di campo. La mobilità µFET di 5 x 10-4 cm2/Vxs è il valore più elevato mai riportato per sistemi coniugati alcossi-sostituiti.
Sono poi stati realizzati nuovi dispositivi OTFT utilizzati per la rivelazione di vapori chirali; la selettività chimica è conferita da gruppi sostituenti chirali sulla catena polimerica. I sistemi esistenti per la rivelazione di sostanza chirali (soprattutto con tecniche off-line, come la cromatografia) hanno un limite di rilevabilità intorno alle parti per migliaia (ppth).
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La figura mostra la struttura doppio strato in cui un oligomero del tipo alcossi-fenilenetienilene (PTO) agisce da strato inferiore per gli oligomeri PTA o PTG, nei quali come sostituenti sono stati introdotti, sullo stesso scheletro, l’amminoacido L-fenilalanina o il D-glucosio, rispettivamente. Una simile struttura combina le proprietà di effetto di campo indotte dal derivato PTO con le proprietà di riconoscimento chirale indotte dai derivati PTA e PTG. La presenza del primo strato di PTO è richiesta perché PTA e PTG, singolarmente, non inducono al dispositivo le richieste proprietà di transistor ad effetto di campo, probabilmente a causa dell’ingombro sterico indotto dai sostituenti sullo scheletro alcossi-feniltienilenico. Analizzando i vapori di β-citronellolo, la retta di taratura evidenzia una pendenza nettamente differente per i due enantiomeri (– 0.08 ± 0.01 e – 0.04 ± 0.01 nA/ppm ). Nel dispositivo a doppio strato da noi realizzato, il limite di rilevabilità è dell’ordine delle ppm, con un incremento di ben tre ordini di grandezza rispetto alle tecniche correnti.

Le ciclodestrine sono oligosaccaridi ciclici solubili in acqua che possono essere rese anfifiliche con adeguata funzionalizzazione chimica. È anche risaputo che ciclodestrine cationiche anfifiliche possono intrappolare sostanze come la tetrafenil-porfirina tetrasolfonata nella sua forma anionica (TPPS) attraverso interazioni di tipo coulombiano; vengono così prodotte nanoparticelle fotoattivabili. Partendo da questi presupposti, abbiamo fabbricato, per la prima volta, film multistrato di ciclodestrine anfifiliche che incorporassero porfirine idrofiliche e sensibili agli stimoli luminosi. Tra l’altro, a causa della loro particolare forma cilindrica, i derivati delle ciclodestrine possono esercitare un’azione di controllo sulla comunicazione intra- ed inter-strato tra le differenti unità TPPS, sopprimendo fenomeni di auto-quenching ed aumentando l’efficienza della risposta agli stimoli luminosi. Il comportamento sotto irraggiamento è stato investigato in collaborazione con il Prof. S. Sortino (Univ. Catania) con misure di fluorescenza e laser flash photolysis. La resa quantica in fluorescenza dei sistemi ciclodestrina/TPPS è solo quattro volte più piccola rispetto a quella della stessa TPPS in soluzione; ciò indica che i fenomeni di auto-quenching intra- ed inter-strato sono stati soppressi a causa della presenza della ciclo destrina promuovendo nel film la presenza di monomeri più che di aggregati.

In un altro studio sono state condotte la preparazione e caratterizzazione di film LS di una specie anfifilica cationica 1 capace di rilasciare NO per semplice illuminazione. La natura anfifilica del derivato 1 ne assicura la possibilità di immobilizzazione come film LB; inoltre, la presenza del sostituente trifluorometilico induce al nitrogruppo un’orientazione quasi perpendicolare rispetto all’anello aromatico. Questa geometria “fuori del piano” fa sì che l’orbitale p dell’atomo di ossigeno si sovrapponga all’adiacente orbitale p sull’anello aromatico. Tale conformazione è fondamentale nel determinare il fotorilascio di NO che ha luogo attraverso un foto-riarrangiamento da nitro a nitrito, seguito dalla rottura del legame O–NO con concomitante generazione di NO e di un radical fenossi.
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La reattività fotochimica dei film LS è stata investigata irradiando un campione depositato su quarzo immerso in acqua. Si è così osservato che la quantità di NO sviluppato è strettamente proporzionale al tempo di irraggiamento.
Il sistema così realizzato presenta indubbi vantaggi: a) rispetto a film ottenuti per self-assembly su oro, questo metodo ha un’efficienza maggiore a causa del numero maggiore di cromofori; b) si può modulare la quantità di NO rilasciata in base al numero di strati; c) la possibilità di irradiare il sistema attraverso il supporto solido a causa della sua trasparenza ottica facilita l’integrazione del sistema con dispositivi a fibre ottiche.

La deposizione di diadi accettore-donore permette di studiare fenomeni quali trasferimento di energia e di carica e quindi di cercare di razionalizzare fenomeni ancora non del tutto compresi come la fotosintesi clorofilliana. Così, si è dapprima iniziato a studiare la possibilità di depositare diadi fullerene-porfirina o -ftalocianina ad hoc preparate.
In una ricerca, sono stati utilizzati i due sistemi fullerenici monocationico 1 e dicationico 2 insieme alla porfirina anionica idrosolubile TPPS.
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Sono state utilizzate le interazioni coulombiane tra i derivati fullerenici 1 o 2 (spruzzati all'interfaccia aria-acqua) e la porfirina TPPS, disciolta invece nella subfase acquosa. Sia nel caso del derivato fullerenico 1 che per 2 è stata condotta un'accurata caratterizzazione all'interfaccia aria-acqua che ha evidenziato la fattiva partecipazione ai fenomeni all'interfaccia anche della TPPS che si addensava in prossimità della superficie della subfase attraverso le interazioni coulombiane con 1 o 2. Un'ultima osservazione è che 2, che porta due cariche positive, sembra generare su acqua pura regolari e stabili film monomolecolari, rivelando così la sua natura anfifilica.
I corrispondenti film fotoattivi delle diadi 1/TPPS o 2/TPPS sono stati depositati tramite il lifting orizzontale LS. Gli spettri di assorbimento registrati per i film depositati su quarzo hanno permesso anche di ricavare alcune importanti considerazioni: un rapporto stechiometrico fullerene/porfirina più elevato esiste per la prima diade (1/TPPS), il che è consistente con le cariche presenti su ciascuno dei tre composti impiegati. Un’altra considerazione fondamentale è che gli spettri non risultano essere una combinazione lineare dei componenti individuali. Ciò indica che l’interazione tra i due costituenti di ciascuna diade è molto intensa. Le bande Q negli spettri di entrambe le diadi evidenziano uno shift batocromico: l’interazione tra i sistemi π dei due cromofori nella diade costituisce la spiegazione di questo comportamento.
Indicazioni riguardanti il trasferimento elettronico fotoindotto sono state ricavate dalla spettroscopia FT-IR in modalità ATR (Attenuated Total Reflectance). È stato infatti ottenuto uno spettro differenza, cioè la differenza tra lo spettro registrato al buio e lo spettro registrato sotto illuminazione con luce bianca a 1500 W. La logica di questo nuovo approccio, mai utilizzato in precedenza, risiede nel fatto che il trasferimento elettronico fotoindotto è accompagnato anche da un riarrangiamento strutturale con conseguente variazione di alcuni modi vibrazionali che lo spettro differenza può rivelare. Infatti, per film della diade 2/TPPS lo spettro differenza mostra segnali a 1012 e 1034 cm-1, corrispondenti al gruppo S-C, mentre il segnale a 1122 cm-1 è assegnato al gruppo –SO2-O- e suggerisce che i pendagli solfonato sulla periferia di TPPS siano direttamente coinvolti nel trasferimento elettronico. La mancanza di qualsiasi segnale differenza riconducibile invece alla sfera fullerenica è ascrivibile alla piccola energia di riorganizzazione e rigidità del fullerene.
I corrispondenti fenomeni di fotocorrente sono stati invece studiati in collaborazione con il gruppo del Prof. Guldi (Univ. Erlangen, GER). La diade 2/TPPS è stata trasferita su supporto di ITO, realizzando una struttura ITO/2/TPPS. Un aspetto quanto meno singolare di questa caratterizzazione risiede nella relazione lineare riscontrata esistere tra i valori delle fotocorrenti e la pressione superficiale alla quale è stato eseguito il trasferimento della diade sul supporto di ITO. Quest’osservazione può essere razionalizzata considerando la cross-section d’assorbimento più elevata all’aumentare della pressione superficiale. Inoltre, le efficienze più elevate in corrente osservate per la struttura ITO/2/TPPS rispetto alla struttura ITO/1/TPPS possono essere attribuite alla formazione di diadi donatore-accettore legate da più intense interazioni coulombiane.

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