INNOVATIVITÀ, ORIGINALITÀ E UTILITÀ DEI RISULTATI PERSEGUITI AGM for CuHe si prefigge di definire un approccio che integra:

-lo studio di materiali innovativi per la conservazione e la valorizzazione del patrimonio culturale con caratteristiche migliorative dello stato dell’arte ed i cui processi produttivi siano ecocompatibili;

-un sistema di modellizzazione dell’intervento di restauro e che fornisca una ricostruzione virtuale del Bene;

-un approccio alla fruizione del patrimonio culturale che aumenti il livello di percezione, comprensione e partecipazione alle operazioni di restauro e conservazione da parte del pubblico e del turista.

L’innovatività, originalità e utilità di AGM for CuHe sono quindi da valutare su più livelli: in relazione a ciascuno degli aspetti sopra definiti ma anche in relazione alla coniugazione dei differenti aspetti che, in se, costituisce un importante elemento di innovatività, originalità ed utilità.

Ulteriore elemento di innovatività è rappresentato dalla trans-disciplinarità dell’approccio proposto da AGM for CuHe che integra tutte le competenze utili a definire e gestire l’insieme degli aspetti che vanno dalla sintesi di nuovi materiali, alla loro produzione industriale, alla progettazione e messa in atto di nuovi protocolli per il restauro sino alla fruizione del bene restaurato. Non vengono tralasciati neanche gli aspetti connessi alle valutazioni socio-economico e giuridiche di tutti gli aspetti considerati.

AGM for CuHe è quindi in grado di generare avanzamenti tecnologici rispetto al livello delle conoscenze che costituiscono lo stato dell’arte sia a livello nazionale che internazionale.

Riguardo ai prodotti per il consolidamento e la protezione di materiali lapidei AGM for CuHe introduce un miglioramento tecnologico basato sull’uso di biopolimeri e materiali nanostrutturati per i quali verranno investigate procedure sintetiche a basso costo e compatibili con una produzione su larga scala. Tale approccio, oltre che consentire di sviluppare materiali compositi con prestazioni avanzate, si pone in alternativa all’uso di compositi a base di nanotubi e nanofibre di carbonio già proposto in ambito nazionale ed internazionale. E’ infatti da notare come l’uso di materiali nanostrutturati a base di carbonio sia oggetto di forti limitazioni in relazione alla loro applicazione nel restauro del Patrimonio Culturale sia per gli elevati costi produttivi che ai rischi per la salute e all’impatto ambientale che tali nanomateriali possono determinare.

Per quanto invece attiene ai geopolimeri lo stato dell’arte in ambito internazionale è definito dallo sviluppo di formulazioni basate su fly ash o metacaolino per applicazioni specifiche (es. pavimentazioni o rivestimenti per esterni). L’uso di tali materiali nell’ambito del restauro è stato sinora considerato limitatamente a beni mobili. AGM for CuHe presterà invece attenzione al Patrimonio immobile collocato in aree sismiche nonché alla possibilità di utilizzare scarti e rifiuti anche di origine industriale ma che siano ecocompatibili.

I miglioramenti tecnologici nello sviluppo di nuovi materiali e metodologie che possano rendere l’intervento sui manufatti meno invasivo, duraturo ed ecocompatibile mireranno a superare alcune delle criticità nell’uso di malte, di materiali ceramici, di consolidanti e protettivi negli interventi di restauro su edifici storici come ad esempio la compatibilità con i substrati originali, la reversibilità, la durabilità, la resistenza alle sollecitazioni meccaniche anche sismiche, tossicità per gli operatori e l’inquinamento ambientale

AGM for CuHe mira infine a favorire la costituzione di una filiera di R&S che rafforzi le componenti industriali e tecnologiche per competere sui mercati globali. La catena del valore definita in AGM for CuHe potenzierà le capacità di partner che possono alimentare la crescita economica e qualificare lo sviluppo nel settore dei Beni Culturali. In particolare si sottolinea la visibilità internazionale degli molti dei partner coinvolti ed operanti all’interno di organismi di ricerca oltre che un partenariato industriale che vede anche coinvolte realtà con posizioni di leadership in ambito internazionale nel settore del restauro (Piacenti).

Attraverso un network ampio tra le regioni della convergenza con quelle del nord Italia AGM for CuHe vuole rafforzare collaborazioni pubblico-privato per implementare le opportunità di ricerca applicata, la capacità di innovazione e il legame tra la ricerca e le sfide della società con particolare riferimento al settore del turismo culturale che vede nei territori coinvolti delle forti specificità e competenze da mettere a sistema e/o consolidare.

I soggetti costituiranno tavoli di lavoro dialogando anche con gli Stakeholder di progetto, che svolgeranno un ruolo fondamentale per la diffusione e l’ampia utilizzazione dei risultati. Inoltre, la forte complementarietà delle competenze e delle attività dei partner costituirà un valore aggiunto alla realizzazione dei prodotti finali e alla loro applicazione sui monumenti.

In sintesi lo sviluppo di capacità e nuove competenze attese dalla articolazione del partenariato prevedono l’integrazione sinergica tra:

a) le università per la caratterizzazione completa e approfondita dei materiali lapidei naturali ed artificiali b) UNICT, DSTMNS-ME, UNIMORE con le imprese (EP, LBC, SB) per la progettazione della produzione di geopolimeri;

c) UNICT e INSTM-PA per lo sviluppo di nuovi materiali protettivi e consolidanti e la verifica anche in situ delle loro prestazioni (UNIPI) e durabilità (UNIFI) unitamente alle imprese (PT, MR, SB)

d) UNICT, INSTM-PA e le imprese per la modellizzazione del recupero strutturale del patrimonio Culturale in aree sismiche

d) UNICT, DTSMNS-ME, INSTM-PA, UNIMORE, UNIFI, UNIPI con le imprese (SB, PT, MR) per la modellizzazione e progettazione degli interventi di restauro e recupero di monumenti

e) UNICT, DTSMNS-ME, INSTM-PA con tutte le imprese per la capacità di progettare e sviluppare cantieri per la fruizione

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In the framework of Cultural Heritage specialization area, the innovativeness of the project can be summarized in the following points: a) research and exploitation of eco-friendly and smart products to restore built historical environment; b) design of conservative products by using natural raw materials and intertized waste materials following green economy philosophy; c) improvement in the efficiency characteristics and properties of conservative materials, with particular attention to improve performance in mechanical resistance against seismic stresses; d) restoration modeling and promotion of cultural heritage thought 3D virtual tools; e) new strategy of fruition and tourist/visitor perception of restoration actions

This innovative approach to materials design and application, together with the inter-multidisciplinary identity of the project, ensures the originality of the outcomes achievable at the end of the activities. The partnership includes, in fact, research organizations, scientific, technical and economic-juridical ensuring an high quality and the sharing of knowledge, experience and technical skills. With these drawbacks, the project might finally improve the scientific and technical knowledge among partners, supporting an advancement of the nationals and international state of the art.

Concerning consolidants and protectives for natural stones, the project proposes a technological improvement thanks to the use of sustainable nanostructured materials, obtained by low cost synthesis.

This approach represents a valid alternative to the employment of nanomatrials such as nanotubes and nanofibres of carbon, which, however, have greater limits in application to Cultural Heritage, as well as high costs and risks for health and environment (due to use of toxic solvents and toxic reagents in chemical synthesis).

As regard geopolymers, the current literature has been focused on the development of formulation obtained by using both fly ash and metakaolin; however, these products have been tested for industrialapplications and only in rare cases on cultural heritages. Within the national context, some studies have been reported on the use of geopolymers in the restoration of mobile artifacts; however the project wants goes behind the

state of art by investigating the possible use of waste materials, the improvement of materials strength, and the involvement of general public in restoration actions.

The availability of new and more efficient structural mortars based on the use of geopolymers will allow the introduction of new restoration and structural reinforcement strategies, in accordance to preservation and durability of built environment. Advanced numerical simulations able to describe the behavior of monuments under seismic stress will support the validation of the geopolymers application as well of the new proposed technologies. The validation of application protocol, as well the development of protocol to effectiveness, durability and compatibility is in great care of conservators, due to the absence in literature of pratical guidelines for evaluating performance of conservative treatments. These are often applied according to different protocols, giving back no comparable results.

For these reasons, thanks to industry expertise and the application of cutting-age methods, the activities will contribute to the development and implementation of operational protocols for the evaluation of effectiveness of consolidants and protectives and for the transposition of operational procedures from laboratory experiments to real conservation and restoration practices.

Technological improvements in the design of new materials and methodologies, might allow to turn restoration activities thought less invasive, durable and eco-friendly procedures, overcoming critical issues related to compatibility with original substrates, reversibility, durability, resistance to mechanical and seismic stresses, toxicity and environmental pollution.

Advanced methodologies will be developed taking advantage from the partnership expertise, implemented by companies competencies. These methodologies will find their application in Experimental Development activity regarding restoration and production processes of innovative materials. Finally, this project aims to create a robust network among southern and northern Italian institutes and companies, as well a virtuosos R&D chain, supporting the knowledge exchange between academic research and industry. This process might boost companies competences, and support the economic growth especially the field of Cultural Heritage, thanks also to the international visibility of research organizations and to the involvement relevant industrial leaders (such as Piacenti spa).

The public-private collaboration will also take advantage from the presence of Northern Italy partner, implementing research opportunities, innovation capability, and improvement in the development of touristic market.

The design of pilot restoration sites accessible by the general public will improve the relation between science and tourism, providing a new concept about fruition of Cultural Heritages.

Finally, the strong combination of partners' skills and activities will represent added value to the achievement of the target objectives.