A cura di Nicola Sodini e Alberto Giordano
La Tomografia Assiale Computerizzata (TAC) è uno strumento di indagine utilizzato con successo in liuteria ormai da una quindicina d’anni, grazie alle sue caratteristiche di non invasività. approccio assolutamente necessario in considerazione del valore, se non dell’unicità, degli strumenti sotto esame. Ma altrettanto noti sono i limiti che non hanno permesso alla TAC di diventare la procedura standard nello studio della struttura degli strumenti ad arco: la risoluzione spaziale, che nei casi migliori non scende sotto i 300 micron, non permette di analizzare in dettaglio particolari fondamentali per la definizione dello stato delle diverse parti di un violino, dalle crepe allo stato degli incollaggi, dallo spessore di eventuali aggiunte alla presenza di larve. Il limitato range dinamico, inoltre, impedisce di fatto l’esame di uno strumento in presenza di corde metalliche.
Un’equipe multidisciplinare di fisici, tecnologi del legno e liutai ha però sviluppato una procedura totalmente innovativa in grado di superare questi limiti e di fornire una descrizione incredibilmente accurata delle condizioni e delle eventuali patologie di viole e violini. L’esperimento in questione è stato progettato a Trieste, dove Elettra, uno degli acceleratori di particelle più avanzati al mondo, è a disposizione della comunità scientifica internazionale. Si tratta di un sincrotrone, un generatore di fasci di raggi X dalle caratteristiche uniche: l’intensità della luce emessa, diversi ordini di grandezza maggiore dei generatori convenzionali, permette di effettuare misure in tempi rapidi, mentre le dimensioni del fascio stesso sono legate alla possibilità di esaminare dettagli di dimensioni microscopiche. Variando la lunghezza d’onda della radiazione, inoltre, è possibile ottimizzare i parametri di analisi in funzione delle caratteristiche dei materiali, mentre la coerenza spaziale permette di visualizzare sostanze tipicamente trasparenti ai raggi X, come colle o vernici, anche all’interno di strutture più dense.
Utilizzando la microtomografia con luce di sincrotrone, l’equipe composta da Diego Dreossi, Lucia Mancini, Nicola Sodini e Franco Zanini ha collaborato con il veneziano Museo Correr e la Direzione per i Beni Culturali della Lombardia, permettendo di esaminare per la prima volta strumenti prestigiosi come l’organo del 1494 di Lorenzo Gusnasco da Pavia e due flauti realizzati da Johann Cristoph Denner all’inizio del Settecento. Le informazioni ottenute presso ad Elettra presso la linea di luce SYRMEP hanno permesso di programmare con precisione le future campagne di restauro degli strumenti in questione e di elaborare corrette strategie di conservazione.
Per poter esaminare uno strumento delle dimensioni di un violino, sfruttando appieno le caratteristiche della luce di sincrotrone, si è poi reso necessario utilizzare un rivelatore dalle prestazioni fuori dal comune. I ricercatori di Elettra hanno quindi operato nell’ambito di una collaborazione con la Sezione di Trieste dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), grazie alle competenze di questo gruppo nel settore dei rivelatori di particelle. Un rivelatore microstrip di silicio, trasformato per essere utilizzato presso SYRMEP nel campo della diagnostica medica, è stato installato da Luigi Rigon e Rongchang Chen per effettuare i primi test di fattibilità su un violino Stentor da studio, e i risultati sono stati entusiasmanti. Una singola immagine tomografica, equivalente a una sezione virtuale dell’intero violino all’altezza delle effe, ha permesso di visualizzare una serie impressionante di informazioni. Pur trattandosi di un violino moderno, quindi in assenza di ogni forma di patologia, i dettagli forniti da questo approccio hanno permesso di esaminare lo stato degli incollaggi delle singole parti, di confermare le diverse essenze dei legni utilizzati e di aprire una serie di considerazioni di notevole importanza sulle tecniche di datazione attualmente in uso per confermare o negare la possibile attribuzione di un violino. I risultati di questo esperimento hanno fatto presto il giro del mondo e gli autori sono stati invitati a presentarli in alcune delle conferenze scientifiche più prestigiose nel campo della conservazione e del restauro dei beni culturali, da Ravenna al New Jersey, da Petra a Sydney, da Amsterdam all’Arizona.
Confortati dai primi risultati, i ricercatori triestini hanno quindi ripetuto l’esperimento su un violino di importanza storica: il Giovanni Battista Guadagnini del 1753, attualmente suonato dal norvegese Peter Herresthal (www.peterherresthal.com), uno strumento prodotto dal liutaio piacentino durante i primi anni della sua attività a Milano. La prima preoccupazione è stata ovviamente quella di preparare un ambiente ideale per lo strumento durante la misura, la cui durata può raggiungere i sessanta minuti. I parametri ideali per la conservazione del legno culturale, come è noto, prevedono un’umidità relativa (RH, relative humidity) attorno al 55-60% e una temperatura di 25 gradi centigradi, mentre i valori tipici di un laboratorio di sincrotrone si aggirano attorno ai 15% di RH e 28-30 gradi. Se la temperatura può essere considerata tutto sommato accettabile, non altrettanto si può dire per l’umidità relativa: a questi livelli la riduzione di volume dovuta al calo dell’umidità interna del legno può causare crepe importanti nelle tavole e scollamenti al contatto fra le varie parti del violino. Per evitare questo tipo di problemi è stato studiato un sistema di controllo ambientale all’interno del laboratorio. Un primo sistema consiste semplicemente in un umidificatore accoppiato a un sistema di condizionamento dell’aria in grado di creare un ambiente con RH di 40% +/- 5% e una temperatura di 25 °C. Il controllo di precisione viene sviluppato intorno al violino in una teca di Plexiglass (di dimensioni 50 x 50 x 130 cm) equipaggiata con un sistema di controllo dell’umidità Microclimate MCG4. Grazie alla pressione positiva all’interno della teca, il sistema di controllo è in grado di mantenere il livello di RH con un errore massimo del 2%. Uno scostamento dai valori previsti del 5% di RH o di 5 °C in termini di temperatura fa scattare un allarme nella sala controllo dell’esperimento. Il primo sistema, oltre a garantire il corretto funzionamento del secondo, è stato progettato per creare un ambiente in cui sia possibile esporre e preparare i violini senza danneggiamenti prima e dopo l’acquisizione della tomografia. Questo sistema ha di fatto permesso di controllare l’umidità relativa all’interno della teca a un valore di RH del 53% +/- 1% con una temperatura di 26 °C durante tutta la durata dell’esperimento. Ma il riscontro più importante è legato alla sensibilità di Peter Herresthal, che ha suonato lo strumento immediatamente dopo le misure senza rilevare alcuna differenza nella sonorità (figura giordano.jpg o giordano_sodini.jpg). Il sistema è stato realizzato anche grazie al sostegno di Cividin Costruzioni, un’impresa triestina da sempre interessata alle applicazioni delle nuove tecnologie in campo culturale.
Le misure, condotte in collaborazione con Alberto Giordano, hanno rivelato dettagli della struttura del Guadagnini assolutamente fuori portata con altre tecniche: la microtomografia con luce di sincrotrone, in conclusione, è una tecnica estremamente potente nel campo della diagnostica degli strumenti ad arco: assolutamente non-invasiva, in grado di fornire informazioni microstrutturali tridimensionali in formato digitale, e quindi di facile utilizzo e gestione, con la possibilità di risolvere dettagli fino a 50 micron. La complessità della strumentazione non ne fa certo uno strumento di screening generale, si tratta piuttosto di una metodica riservata a casi particolari o a oggetti di grande valore, di cui peraltro il nostro paese è ricco. Ma, soprattutto, è un’ulteriore dimostrazione di come la collaborazione fra diversi settori legati allo studio degli strumenti musicali possa permettere di ottenere risultati di portata unica a mondo. La presenza in Italia di scienziati e tecnici di avanguardia come le equipe di Elettra e dell’INFN, di strutture istituzionali e fondazioni legate al mondo del restauro e della conservazione di strumenti antichi deve quindi spingerci a ulteriori risultati di eccellenza attraverso nuove forme di collaborazione e, di conseguenza, nuove idee e nuovi approcci analitici.
L’indagine sullo strumento
Costruito da Giovanni Battista Guadagnini nei primi anni del suo soggiorno milanese, questo bell’esemplare del 1753 venne acquistato da Peter Herresthal, concertista di fama internazionale specializzato nel repertorio contemporaneo, presso la casa d’aste Brompton’s nel 2006, stabilendo il record mondiale per l’autore. Sebbene il piano armonico abbia subito diversi interventi di restauro, l’immagine del violino risulta ancora oggi pienamente godibile, grazie anche alla vernice che ricopre ancora generosamente il fondo, e grazie ad un ricciolo che rivela lo stile istintivo e personale dell’autore.
Strumento dotato di voce non comune, vanta oltre ad una certa facilità di emissione, un ottimo equilibrio generale e una precisione nell’articolazione che gli consente di raggiungere con efficacia ogni angolo della sala: in particolare si distinguono una quarta corda densa e dorata e una prima corda che colpisce per potenza e definizione, e che rimane piena e contrastata fino alle più alte note sovracute.
Come evidenziato dalle immagini planari preliminari all’indagine microtomografica, le tacche dei fori armonici sono state chiuse con inserti di fibra e riaperte alcuni millimetri più in basso in modo da ottenere una lunghezza di diapason di 195 millimetri ed una corda vibrante di lunghezza standard.
Da questa immagine tomografica presa all’altezza del diapason possiamo ricavare una serie di preziose informazioni circa le condizioni della struttura del violino: nella parte centrale sono evidenti due pezze che vanno a rinforzare la zona dell’anima e della catena, giungendo quasi a contatto con la superfice esterna la perfetta definizione spaziale consente inoltre di osservare con chiarezza l’inserzione dei filetti nel bordo, un pezza di semi-bordo sulla parte sinistra del piano armonico, la colla che unisce le controfasce alle fasce ed il sottile spessore dell’etichetta: è possibile inoltre acquisire con estrema precisione i valori degli spessori e in generale ogni tipo di misurazione lineare. Un discorso a parte, come si è precedentemente detto, andrebbe fatto riguardo la potenzialità che ha la microtomografia nel campo della dendrocronologia, la scienza che determina l’età di uno strumento dall’esame degli anelli di crescita del legno utilizzato: diviene a questo riguardo particolarmente preziosa la perfetta leggibilità delle fibre dell’abete rosso e l’alternanza tra l’accrescimento primaverile e quello autunnale.
Nella seconda immagine osserviamo la sezione ricavata all’altezza del tassello inferiore: risulta immediatamente evidente l’aggiunta di una pezza di rinforzo (lavoro questo frequente nel caso di strumenti antichi) che assicura l’incollaggio al tassello della tavola armonica la quale, in alcuni punti, è ridotta a meno di 300 micron. E’ quindi possibile osservare la deformazione permanente della fascia di sinistra in corrispondenza della posizione della mentoniera, e soprattutto piccoli canali prodotti dall’azione dei tarli riempiti, dove è stato possibile, con un filler che appare di colore bianco. Una curiosità: la definizione dell’immagine è tale che risulta persino possibile osservare la polvere interna alla cassa dello strumento che si è addensata a fianco del tassello sulla linea della colla.
Servizio televisivo TG3 Leonardo
Nicola Sodini. Nato a Lucca, si è laureato in Scienze Forestali e Ambientali presso l’Università di Firenze, sotto la guida del prof. Marco Fioravanti. Presso lo stesso ateneo ha poi conseguito il Dottorato di Ricerca in Scienza e Tecnologia del Legno. Contemporaneamente ha iniziato a collaborare con il laboratorio triestino Elettra, dove ha applicato tecniche innovative di imaging con raggi X al restauro e alla conservazione di manufatti lignei. Dal 2007 lavora alla linea SYRMEP di Elettra, dove le sue ricerche sono focalizzate sull’uso della microtomografia in campo culturale. In questo ambito ha progettato e realizzato esperimenti dedicati all’analisi di strumenti musicali antichi di notevole importanza storica, come l’organo con canne di carta di Lorenzo da Pavia (1494) o i flauti prodotti da Johann C. Denner all’inizio del XVIII secolo.
Alberto Giordano. Diplomatosi a Cremona presso la Scuola internazionale di Liuteria nel 1984 sotto la guida dei maestri Conia e Zambelli, si perfeziona nel laboratorio di Gregg Alf e Joseph Curtin. Dal 1987 vive e lavora a Genova, dal 1994 collabora alla conservazione del violino di Paganini ‘il Cannone’. Autore di ricerche d’archivio riguardanti la storia del ‘Cannone’ e della liuteria genovese, ha al suo attivo numerose pubblicazioni e conferenze tenute in Italia e all’estero; collabora con la rivista ‘The Strad’. Recentemente si è laureato con lode in Conservazione dei Beni Culturali all’Università di Genova, facoltà di Lettere e Filosofia.
