I grandi musei hanno sistemi climatici per proteggere i loro oggetti da piegature o rotture. Questi sistemi sono predisposti per limitate fluttuazioni di umidità, partendo dal presupposto che variazioni maggiori siano dannose. Questa ipotesi, però, non è mai stato scientificamente provato. Il Rijksmuseum e l'Agenzia per i beni culturali hanno quindi chiesto alle università tecniche di indagare su questo. Ricerca di TU/e ​​Ph.D. gli studenti Thomas Arends e Rianne Luimes hanno ora indicato che maggiori fluttuazioni sono accettabili. Questo potrebbe far risparmiare molta energia e CO ₂ . Arends e Luimes conseguiranno i loro dottorati all'Università di Tecnologia di Eindhoven rispettivamente il 12 e il 17 settembre.

L'umidità rappresenta un grande pericolo per gli oggetti del museo. Il legno è particolarmente sensibile a questo:anche minime fluttuazioni di umidità fanno sì che il materiale si dilata e si contragga ripetutamente. Se le forze interne diventano eccessive, c'è anche il rischio di rompersi. Gli oggetti del museo che ne soffrono includono, Per esempio, dipinti su tavola di quercia antecedenti al XVII secolo o le ante di mobili del XVII secolo come gli armadi.

Nel caso di dipinti su tavola, qualsiasi danno è spesso il risultato di differenze di permeabilità all'umidità. Gli strati di vernice sulla parte anteriore del pannello consentono solo all'umidità di passare lentamente. Di conseguenza, la maggior parte dello scambio di umidità avviene nella parte posteriore del pannello. Questa distribuzione irregolare dell'umidità fa piegare il pannello. Se la tensione interna diventa troppo grande, lo strato di vernice o anche il legno potrebbero rompersi. Nel caso delle ante degli armadi, l'orientamento delle fibre dei pannelli è il fattore più critico. Se le tavole sono incollate insieme in direzioni diverse, l'influenza dell'umidità può causare l'espansione o la contrazione di una tavola rispetto all'altra. Questo crea stress da trazione, che alla fine può portare a crepe.

Umidità costante

Al fine di prevenire tali danni, i musei hanno rigidi sistemi climatici che mantengono l'umidità costante. La fluttuazione massima dell'umidità di questi sistemi è spesso fissata al dieci percento (più o meno il 5%). Arends:"Questa cifra si basa più sulla paura che sulla scienza. Fino a che punto i pannelli si piegano in risposta a determinate fluttuazioni di umidità non è mai stato studiato in modo inequivocabile".

A Luimes e Arends è stato quindi chiesto dal Rijksmuseum e dall'Agenzia per i beni culturali di determinare scientificamente la fluttuazione massima accettabile. Entrambi hanno esaminato il trasporto dell'umidità negli oggetti del museo di quercia. Luimes si è concentrato sulle ante degli armadi, mentre Arends ha studiato i dipinti su tavola. Ogni dottorato alunno, però, hanno fatto le loro ricerche in un dipartimento separato, quindi i loro punti di partenza erano molto diversi. Però, entrambi sono giunti alla stessa conclusione:la fluttuazione dell'umidità consentita del dieci percento sembra essere troppo rigida. Questo risultato potrebbe far risparmiare ai musei molta energia. Il Rijksmuseum ha affermato di attribuire grande importanza alla sostenibilità, purché il clima sia sicuro per gli oggetti d'arte che sono stati affidati alle loro cure.

Una fluttuazione dell'umidità del venti percento sembra fattibile

Arends, che conseguiranno il dottorato in Fisica Applicata e Ingegneria Meccanica, ha esaminato il trasporto dell'umidità attraverso il legno da un punto di vista fisico. La sua ricerca sembra indicare che dovrebbe essere accettabile anche una fluttuazione del venti percento (più o meno il 10%). "Però, questi dati devono ancora essere verificati sperimentalmente per essere applicabili nelle nuove linee guida museali in futuro, " dice Arends. Per il suo dottorato di ricerca, ha sviluppato un modello matematico in grado di prevedere la flessione dei dipinti su tavola per ogni fluttuazione di umidità, spessore del legno e spessore degli strati di vernice. Per testare il suo modello, Arends ha persino esaminato una vera porta del 1885, proveniente dall'edificio del Rijksmuseum, in uno scanner MRI. "La velocità delle fluttuazioni di umidità sembra essere particolarmente decisiva quando si tratta di piegare. I pannelli sottili sono i più vulnerabili, " spiega Arends.

Il legno vecchio è meno resistente

Luimes, che otterrà un dottorato dal Dipartimento dell'Ambiente Costruito, osservato le forze meccaniche sul legno. I suoi risultati mostrano che il legno più vecchio non è forte come il legno nuovo. "L'anta di un armadio in legno invecchia per diversi secoli e quindi diventa lentamente meno resistente alle fluttuazioni di umidità, " dice Luimes. Ha presentato 13, pezzi di legno del XVII e XXI secolo a un cosiddetto test di frattura, in cui la forza sul legno è aumentata fino a rompersi. Luimes ha quindi convalidato i risultati utilizzando simulazioni al computer. Il suo modello al computer può prevedere, in base al modo in cui le tavole sono incollate e all'età del legno, se una porta dell'armadio è a rischio di danneggiamento a una determinata fluttuazione di umidità consentita. "Per molti gabinetti del XVII secolo, il sistema climatico potrebbe essere meno rigido, ma è importante determinare questo limite separatamente per ogni oggetto, "conclude Luimes.