Un recente studio di scienziati del Consiglio nazionale delle ricerche – appartenenti agli istituti Officina dei materiali (Iom-Cnr) e di Scienze e tecnologie molecolari (Istm-Cnr) - getta nuova luce sulle ragioni microscopiche che portano all'alterazione dello 'smaltino', un tipo di pigmento blu usato dai pittori a partire dal XV secolo. In molte opere d'arte tale pigmento sta trasformandosi lentamente in un triste grigio: ne sono colpiti celebri capolavori tra cui quelli di Luca Signorelli, Rubens, Tintoretto, Tiziano e Vermeer, del quale è in corso in questo periodo a Roma un'esposizione presso le Scuderie del Quirinale.
"Lo smaltino è costituito da un vetro silico-potassico che deve il suo caratteristico colore alla presenza di cobalto, aggiunto durante la preparazione", spiega Francesco d'Acapito dell'Iom-Cnr. "Tale pigmento però non è stabile chimicamente e, a seguito di esposizione all'umidità, assume una colorazione grigiastra".
Il gruppo, che comprende anche ricercatori dell'Istituto superiore per la conservazione e il restauro e dell'Università Tor Vergata di Roma, ha studiato il fenomeno di degradazione sullo stendardo 'Il Battesimo di Gesù' di Luca Signorelli (fine del XV secolo), opera recentemente restaurata, che presenta lo smaltino nel suo colore originale e nei diversi livelli di degradazione. I ricercatori hanno impiegato diverse tecniche d'indagine, mettendo a confronto campioni microscopici prelevati dal dipinto con altri riprodotti e invecchiati artificialmente.
"La microscopia elettronica a scansione e le tecniche d'indagine spettroscopiche di raggi X hanno mostrato che i granuli di pigmento alterati sono privi di potassio, e che il cobalto nei grani inalterati ha attorno a sé una gabbia di 4 atomi di ossigeno a forma di tetraedro, mentre nel caso del pigmento alterato circa il 30% si trova in una gabbia di 6 atomi di ossigeno a forma di ottaedro", spiega d'Acapito. "Il cambiamento della struttura, osservato anche da altri studi su dipinti di Murillo e Veronese da parte di ricercatori francesi, sembra spiegare il cambiamento di colore".
Per comprendere a fondo le dinamiche della mutazione di colore, gli scienziati hanno effettuato calcoli teorici sulle proprietà ottiche del cobalto tetraedrico ed ottaedrico. "I calcoli, basati sulla Teoria del funzionale della densità elettronica (Dft), hanno mostrato che il cobalto tetraedrico assorbe fortemente nella banda del rosso, fornendo quindi il colore blu, mentre l'ottaedrico assorbe nel blu, fornendo una tonalità rosa", dice il ricercatore. "La presenza contemporanea di entrambe le strutture nel pigmento degradato, ed in modo particolare di strutture ottaedriche distorte fortemente assorbenti, porta a una competizione tra le due colorazioni, fornendo una tonalità grigiastra".
L'esperimento di spettroscopia di assorbimento di raggi X è stato realizzato sulla beamline italiana Gilda presso il sincrotrone europeo Esrf di Grenoble, in Francia, una tra le sorgenti di raggi X più intense al mondo. "I risultati ottenuti permetteranno ora di pensare ad adeguate strategie per la conservazione delle opere interessate dalla degradazione dello smaltino", conclude il ricercatore.