La chimica dei materiali al servizio dell'arte e della sostenibilità: il caso della professoressa Federica Valentini
Dalla ricerca universitaria alla tutela del patrimonio culturale: nanomateriali, innovazione green e trasferimento tecnologico
Federica Valentini è professoressa associata presso il Dipartimento di Scienze e Tecnologie Chimiche dell'Università di Roma Tor Vergata, dove insegna Scienze e Tecnologie Chimiche applicate ai Beni Culturali e Chimica dell'Ambiente e Beni Culturali (Raggruppamento Scientifico Disciplinare CHEM/12).
La sua ricerca si concentra sullo sviluppo di nanomateriali e nanotecnologie eco-sostenibili e compatibili con le superfici polimateriche, con approccio Green Chemistry. In particolare, studia derivati del grafene e materiali a base di carbonio, nanoparticelle metalliche, nano-biopolimeri, nano calciti e nano silice applicati al restauro e alla conservazione del patrimonio culturale e storico-artistico.
Parallelamente, approfondisce la biocompatibilità di questi nanomateriali, affinché siano sicuri per gli utilizzatori finali, e ne esplora le applicazioni in nanomedicina, nei campi del drug delivery, drug discovery e gene transfection.
Ricerca, innovazione e tutela del patrimonio
Nel corso degli anni la professoressa Valentini ha coordinato numerosi progetti scientifici in collaborazione con soprintendenze, musei e istituzioni culturali (MiC di Roma, Ministero della Cultura). Il suo lavoro rappresenta un punto d'incontro tra chimica-fisica dei materiali, scienza della conservazione e valorizzazione del patrimonio culturale, contribuendo allo sviluppo di metodologie sostenibili e ad alto impatto.
Tra gli interventi più significativi figurano quelli sulla Fontana dei Draghi di Villa Mondragone, sul Complesso Monumentale di San Lorenzo a Firenze, su Palazzo Pitti, Palazzo Medici Riccardi e sul percorso archeologico del Mugnone.
Ha inoltre guidato progetti di monitoraggio della qualità dell'aria nelle Gallerie degli Uffizi, nella Galleria Palatina (in particolare nelle stanze imperiali), nel Museo Archeologico Nazionale di Napoli (MANN); nonché in altri siti di grande valore artistico, come la Basilica Abbaziale di San Miniato al Monte (alla cui inaugurazione a Dicembre 2025, ci sarà anche il Presidente della Repubblica Sergio Mattarella) e la Chiesa di Santa Maria di Piedigrotta a Pizzo Calabro.
È attualmente in fase di valutazione un progetto dedicato al monitoraggio e restauro della “Via delle acque” presso la Reggia di Caserta.
Dalla ricerca al mercato: innovazione e start-up
Accanto all'attività accademica, la professoressa Valentini ha promosso iniziative di trasferimento tecnologico e innovazione imprenditoriale, fondando la start-up GraN Hub Srl – Graphene Nanotechnologies Hub, dedicata alle applicazioni del grafene in ambito ambientale e culturale.
Collabora inoltre con aziende del settore del restauro e della diagnostica, tra cui Envint Srl (Rieti), per attività di monitoraggio ambientale, nei luoghi preposti alla conservazione dei beni culturali.
Le tecnologie sviluppate dal suo gruppo sono state validate dagli Istituti Centrali del Ministero della Cultura (MiC, Roma) per l'immissione sul mercato di prodotti innovativi destinati alla pulitura, al consolidamento, restauro e alla conservazione delle opere d'arte.
La professoressa Valentini è inoltre inventrice di tre brevetti:
- produzione di nano-collagene per la conservazione di materiali membranacei;
- produzione di grafene funzionalizzato per la pulitura di materiali d'archivio;
- produzione di nano-fertilizzanti per agricolture innovative e sostenibili, sviluppati in collaborazione con gli Orti Botanici di Roma Tor Vergata e Sapienza.
Intervista alla professoressa Federica Valentini
Come è iniziato il percorso di valorizzazione della ricerca – tra brevetti e start-up?
«Tutto è cominciato con il brevetto sul grafene, tra il 2017 e il 2018. Un gruppo di investitori privati (SN Ventures Capital) mostrò interesse nel finanziare le nostre ricerche, permettendo di trasformare la ricerca teorica in applicazioni concrete. Da quell'esperienza sono nati nuovi brevetti, come quello sul nano-collagene, e la partecipazione ai progetti Proof of Concept (PoC) promossi dal Ministero delle Imprese e del Made in Italy, gestiti da Invitalia, per valorizzare la proprietà intellettuale universitaria; “Brevetti +” CUP: C85F20000440008), co-fi-684 nanced by the Ministry of Economic Development; "POR FESR 2021"»
Tra i restauri realizzati, quale considera il più significativo?
«Direi il restauro della Sacra Chartula di San Francesco d'Assisi (1224), un documento in pergamena su cui il Santo scrisse la benedizione a Frate Leone (sul Monte Verna). È stata un'esperienza unica: i materiali che abbiamo sviluppato sono stati approvati dal Ministero e dagli istituti competenti. Ora servirebbe una certificazione ufficiale che riconoscesse l'unicità di questi prodotti, così da semplificare i processi di autorizzazione.»
Come sono nate le collaborazioni con istituzioni così prestigiose?
«Molto spesso grazie alla nostra produzione scientifica. Diverse aziende e istituzioni, dopo aver letto i nostri lavori scientifici pubblicati su riviste internazionali ad impact factor, ci hanno contattato direttamente. Di recente, ad esempio, abbiamo firmato un accordo internazionale con l'Archivio di Stato di Londra per l'applicazione del brevetto sul nano-collagene, nell'ambito del Restauro e della Conservazione di pergamene antiche. L'Archivio di Stato di Londra ci ha conosciuti attraverso la lettura del nostro articolo scientifico qui di seguito riportato:
“Valentini et al.; The solution to an unresolved problem: Newly synthesised nanocollagen for the preservation of leather. Journal of Cultural Heritage Volume 33, September–October 2018, Pages 1-9”
Quali tecnologie saranno più importanti nei prossimi anni per la tutela dei beni culturali?
«Le tecnologie Nanogreen: materiali naturali e sostenibili riprodotti su scala nanometrica. Sono il futuro di un restauro rispettoso dell'ambiente e dell'autenticità delle opere.»
Può anticiparci qualcosa sui suoi prossimi progetti?
«Stiamo esplorando nuove applicazioni dei nanomateriali in ambito ambientale e agricolo, sempre con un'attenzione particolare alla sostenibilità e alla connessione tra scienza dei materiali e tutela del patrimonio, perché innovazione e sostenibilità devono procedere insieme, anche nella tutela dell'arte, dell'ambiente e dell'Uomo»
Per concludere, possiamo dire che il percorso della professoressa Federica Valentini dimostra come la ricerca scientifica possa dialogare con l'arte, generando soluzioni concrete per la conservazione del nostro patrimonio culturale e la valorizzazione del Territorio. Una visione in cui chimica, fisica, tecnologia e sostenibilità si incontrano, al servizio della bellezza e della memoria collettiva.