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La fisica spiega il mistero del rosso scuro nei dipinti antichi
06 dicembre 2013
Una nuova ricerca ha permesso di concludere che con il passare del tempo il rosso vermiglio s'inscurisce probabilmente per l'azione di composti del mercurio, presenti nel cinabro, il minerale da cui si ottiene il pigmento. Ma ancora manca la prova definitiva che svelerebbe uno dei misteri meglio custoditi della storia dell'arte
di Clara Moskowitz
Ogni frequentatore di musei sa che la presenza di un color rosso vermiglio scuro e spento in un quadro è un indice che il dipinto è vecchio di secoli. Ma le ragioni di questo inscurimento sono un mistero da almeno 1200 anni. Ora un gruppo di ricercatori ha proposto una nuova spiegazione, mai considerata finora, sulla base di un'analisi ai raggi X dei pigmenti di un affresco spagnolo del Trecento.
Il colore di un oggetto è determinato dalla lunghezza d'onda della luce che viene riflessa dalla sua superficie. Quando una radiazione luminosa colpisce un oggetto, alcune lunghezze d'onda possono essere assorbite dagli elettroni del materiale di cui l'oggetto è costituito, che usano questo sovrappiù di energia per saltare verso un livello energetico più elevato. Differenti sostanze chimiche sono in grado di assorbire diverse lunghezze d'onda della luce, mentre quelle che non possono essere assorbite costituiscono il particolare colore dell'oggetto percepito dall'osservatore.
Il processo è complicato dalle interazioni tra gli elettroni eccitati e i livelli energetici rimasti vacanti. “Una delle maggiori sfide in questo lavoro è stata quella di descrivere in modo corretto gli effetti causati da queste interazioni”, spiega Fabiana Da Pieve dell'Università libera di Bruxelles. Insieme a Conor Hogan e a colleghi italiani del Consiglio nazionale delle ricerche (CNR), Da Pieve ha analizzato alcuni campioni murari del monastero di Pedralbes, a Barcelona, risalenti al XIV secolo, nei quali vi è largo uso del rosso vermiglio. I ricercatori hanno condotto una serie di esami con la tecnica di diffrazione di raggi X sui campioni per determinare la composizione chimica dei vari strati e hanno combinato i dati ottenuti con calcoli basati sulla meccanica quantistica per prevedere quale colore avrebbe prodotto ogni composto presente.
L'analisi, pubblicata il 15 novembre sulle “Physical Review Letters”, ha mostrato che alcuni processi chimici ipotizzati in passato per spiegare l'inscurimento non possono essere quelli corretti, stando alla meccanica quantistica. Il nuovo processo di degradazione del rosso vermiglio proposto da Da Pieve e colleghi riesce invece a combinare le indicazioni emerse da diversi studi.
Il rosso vermiglio è prodotto da un minerale chiamato cinabro, costituito da solfuro di mercurio. I ricercatori hanno dimostrato che, quando la superficie di un dipinto viene illuminata dalla luce e l'umidità dell'aria permette agli ioni cloruro (come quelli nel cloruro di sodio, il comune sale da cucina), presenti nello sporco di depositarsi sul dipinto, il solfuro di mercurio può assorbire gli ioni cloruro, trasformandoli in un altro minerale, la corderoite.
E difatti, l'analisi ai raggi X ha rivelato la presenza nell'affresco di Pedralbes di corderoite in diverse forme. Questo minerale è instabile e può direttamente dare origine a mercurio metallico, che è di colore nero, cosi come a un minerale chiamato cloruro di mercurio, che può anch'esso dare origine a mercurio metallico.
Gli autori hanno rilevato cloruro di mercurio negli strati del dipinto esaminato, ma non hanno trovato mercurio metallico, invisibile con la diffrazione a raggi X poiché questa tecnica rivela solo materiali solidi, mentre il mercurio metallico è liquido a temperatura ambiente. Tuttavia, i ricercatori hanno dedotto che il mercurio metallico è il vero responsabile per l'inscurimento del vermiglio, e sono i primi a rivelare in modo preciso i processi chimici che consentono la creazione del composto.
Precedenti studi avevano fatto ipotizzare che gli atomi di mercurio elettricamente carichi nel solfuro di mercurio potessero essere convertiti direttamente in atomi neutri di mercurio metallico, ma la nuova analisi ha mostrato che la luce che colpisce il dipinto forse non fornisce l'energia necessaria per questa conversione, il che porterebbe a rifiutare l'idea che sia quel processo a spiegare l'inscurimento. Tuttavia, è troppo presto per sapere se la spiegazione di Da Pieve e colleghi è corretta, spiega David Saunders, curatore del British Museum di Londra. In primo luogo, sarebbe necessaria una prova della presenza di mercurio metallico sulla superficie del vermiglio di un dipinto.
Capire la ragione per cui il vermiglio diventa scuro potrebbe aiutare i restauratori a ridurre i danni ai dipinti che invecchiano. “E sapere in che modo il colore è cambiato ci permette d'immaginare come poteva apparire un tempo un'opera e d'interpretarla di conseguenza, evitando considerazioni cromatiche che non derivano dall'intento originale del pittore ma dai segni del tempo”, conclude Saunders.
Non potremo mai sapere esattamente come apparivano i grandi capolavori del passato ai loro autori, ma la scienza ci sta portando più vicini che mai a vederli com'erano destinati a essere ammirati.
(la versione originale di questo articolo è apparsa su scientificamerican.com il 3 dicembre. Riproduzione autorizzata, tutti i diritti riservati)
http://prl.aps.org/abstract/PRL/v111/i20/e208302
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Fisica spiega mistero del rosso scuro nei dipinti
