W ramach projektu GoGreen wykonamy modelowanie dynamicznych deformacji obrazów na desce i na płótnie lub pergaminu pokrytych wielowarstwowymi warstwami dekoracyjnymi lub malarskimi z wykorzystaniem kluczowych właściwości materiałów artystycznych i konserwatorskich: izotermy sorpcji pary wodnej, rozszerzalności materiału wywołanej wilgocią, współczynników dyfuzji pary w materiale i na powierzchni, zależności naprężenie-odkształcenie i odporności na pękanie. Plan eksperymentalny skupi się na określeniu właściwości materiału w wysokich temperaturach i poziomach wilgotności względnej typowych dla klimatu gorącego i wilgotnego. Za pomocą metody elementów skończonych zostaną zamodelowane gradienty zawilgocenia oraz lokalne odkształcenia i naprężenia w konstrukcji obiektu, a także ocenione zostanie ryzyko uszkodzenia obiektów o różnych kształtach, rozmiarach i składzie materiałowym. Wpływ siatki spękań (krakelury) znacznie zmniejszających podatność warstw dekoracyjnych na zmiany klimatu zostanie zbadany i uwzględniony poprzez włączenie sekwencji okresowych pęknięć – równoległych lub prostokątnych – w warstwie dekoracyjnej.
Kluczowym wyzwaniem jest przeniesienie informacji o ryzyku mechanicznych uszkodzeń uzyskanej na drodze modelowania do spodziewanych zmian wizualnych w obiektach dziedzictwa kulturowego. Ma to zasadnicze znaczenie dla ich wykorzystania do oceny utraty wartości, niezbędnej w profesjonalnym podejmowaniu decyzji i publicznym zaangażowaniu w dziedzictwo kulturowe. Wyzwaniu temu można sprostać na dwa sposoby. Po pierwsze, połączymy fizyczne zmiany w dziełach sztuki ze zmianami wyglądu, takimi jak odległości między pęknięciami, obszary rozwarstwienia oraz stopień wybrzuszenia lub zwijania podłoża. Użytkownicy będą mogli zobaczyć zmianę wyglądu ogólnych i rzeczywistych obiektów badanych w ramach projektu. Po drugie, modelowanie ryzyka uszkodzeń wywołanych warunkami środowiskowymi zostanie zweryfikowane poprzez monitorowanie rzeczywistych obiektów przy użyciu innowacyjnych metod śledzenia uszkodzeń spowodowanych klimatem: monitorowania za pomocą emisji akustycznej, która rejestruje energię uwalnianą jako fale dźwiękowe podczas procesów pękania w materiałach; cyfrowej interferometrii plamkowej (DSPI), mapowania pęknięć i rozwarstwień na dekorowanych powierzchniach z rozdzielczością mikrometryczną; mikroskopii cyfrowej 3D do skanowania powierzchni z rozdzielczością mikrometryczną i „zszywania” poszczególnych skanów w celu odtworzenia pełnego obrazu obiektu. DSPI będzie również wykorzystywane do oceny zabiegów konsolidacyjnych opracowanych w WP5.
Istniejąca cyfrowa platforma HERIe, opracowana przez naszą grupę, zostanie połączona z aplikacją GoGreen wspomagającą podejmowanie decyzji, dzięki czemu funkcje i modele uszkodzeń opracowane w ramach projektu będą dostępne dla użytkowników. Struktura materiału, kształt i wielkość obiektów będzie dowolnie zmieniana przez użytkowników, włącznie z rodzajami materiałów stosowanych do stabilizacji warstw dekoracyjnych w zabiegach konserwatorskich. Uwzględnione zostaną również zmiany właściwości materiałów w szerokim zakresie temperatur i wilgotności względnej, dzięki czemu z narzędzi będą mogły korzystać instytucje zlokalizowane w południowej Europie, a nawet w klimacie tropikalnym. Opracowany zostanie nowy moduł, łączący ryzyko uszkodzenia mechanicznego ze zmianami w wyglądzie obiektów.