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Chairperson del Comitato Scientifico Eighth International Bologna Conference on Magnetic Resonance in Porous Media (Bologna MRPM8) Bologna, 10-14 Settembre 2006
No full textP. Fantazzini e' stata Chairperson del Comitato Scientifico di tale Congresso Internazionale. Questa attivita', che si e' protratta per circa due anni, ha comportato la scelta dei temi, dei relatori ad invito, la selezione degli abstract pervenuti e la suddivisione di quelli accettati nelle varie categorie di presentazione.
Particolare cura e' stata dedicata anche alla articolazione delle 5 giornate del congresso nelle XII Sessioni scientifiche.
L'internazionalita' del Congresso e' testimoniata dalle personalita' che hanno fatto parte del Comitato Scientifico:
International Scientific Advisory Committee
Paola Fantazzini (I, Chair); Ioan Ardelean (RO); Jerzy Blicharski (PL)
Bernhard Blümich (D); Peter Blümler (D); Robert J.S. Brown (USA);
Paul Callaghan (NZ); Keh-Jim Dunn (USA); Eiichi Fukushima (USA); Lynn Gladden (UK); John Gore (USA); Laurie Hall (UK); Martin Hürlimann (USA); Jörg Kärger (D); Rainer Kimmich (D); Igor Koptyug (RU); Jean-Pierre Korb (F); Peter McDonald (UK); Bruno Maraviglia (I); Nikolaus Nestle (D); Ken Packer (UK); Pabitra Sen (USA); Siegfried Stapf (D); John Strange (UK); Hans Thomann (USA);
Rustem Valiullin (RU); Sergey Vasenkov (D); Marija Vilfan (SI).
Il carattere della manifestazione puo' essere facilmente dedotto dal testo dell'indirizzo di saluto rivolto da P. Fantazzini ai partecipanti, che apre il libretto del Programma. Qui se ne riporta la parte iniziale.
Welcome to the 8th International Bologna Conference on Magnetic Resonance in Porous Media, Bologna MRPM8, Ampere Event organized under the auspices of Alma Mater Studiorum, University of Bologna. The Conference takes place at the prestigious Engineering Faculty of the University of Bologna, which has put its facilities at our disposal free of charge for the smooth and fruitful conduct of the meeting.
This conference series was founded at the University of Bologna, where the first meeting was held in 1990. MRPM2 was held in 1993 at the University of Kent at Canterbury, UK , MRPM3 in 1995 at the Université Catolique of Louvain-la-Neuve, Belgium, MRPM4 in 1997 in Trondheim, Norway. The conference returned to Bologna for MRPM5 in 2000. MRPM6 was organized in 2002 at the University of Ulm, Germany, and MRPM7 in Palaiseau, France. The Proceedings of all the previous MRPM Conferences have been published as Special Issues of Magnetic Resonance Imaging. Since the vitality and interest of these Conferences and the consideration that the community which the conference series serves had grown considerably over the years in such a way that it now extends to cover all continents of the globe, after MRPM7 the community has joined the Groupement Ampere as the MRPM Division, and the Conferences, which now are explicitly called the “Bologna MRPM Conferences,” are Ampere Events. The next Conference (Bologna MRPM9) is expected to be organized in 2008 by the Research Center of Schlumberger (Boston).
The conference is devoted to the progress in Magnetic Resonance in Porous Media and in our understanding of Porous Media themselves, and to stimulate the contact among people from various parts of Academia and Industry. Researchers in Physics, Chemistry, Engineering, Life Sciences, Mathematics, Computer Sciences, and in Industrial Applications will benefit from exchange of ideas, experiences, and new approaches. Topics will include innovative techniques to study structure, behavior of fluids, and their interactions in every kind of natural and artificial materials, including rocks, cements, biological tissues, foodstuffs, wood, particle packs, sediments, pharmaceuticals, zeolites, and bioconstructs. New data acquisition and processing techniques are also expected to be strong features.
Paola Fantazzini, Chair Bologna MRPM8, August 21th 200
Rilassometria 1H-NMR per la caratterizzazione di legni integri e degradati
No full textLa caratterizzazione del legno riveste un particolare ruolo negli studi volti alla conservazione di manufatti lignei di interesse storico-artistico-archeologico. Le proprietà meccaniche del legno dipendono dalla specie, dal contenuto d’acqua, dalla direzione delle fibre, dalla porosità, dalla distribuzione dei pori e, in generale, da un insieme di condizioni che non sempre sono facilmente misurabili e controllabili. Di particolare interesse sono i metodi di indagine non invasivi e non distruttivi; tra questi si sta affermando la Risonanza Magnetica Nucleare (NMR) [1,2].
In questo lavoro metodi di Rilassometria 1H-NMR, messi a punto per il tessuto osseo [3], sono stati applicati allo studio di diverse tipologie lignee. I FID (Free Induction Decay) ottenuti sono la somma di due componenti: una componente approssimativamente gaussiana o “di tipo solido”, ascrivibile alle macromolecole, e una componente esponenziale o “di tipo liquido”, ascrivibile all’acqua.
Le curve di distribuzione dei tempi di rilassamento della componente longitudinale della magnetizzazione nucleare dei nuclei 1H, ottenute separatamente per le due componenti in campioni di legno stagionato, mostrano inattese regolarità, che da un lato permettono di classificare i campioni in funzione della specie e dall’altro suggeriscono fenomeni di accoppiamento e/o di scambio tra i nuclei di idrogeno dell’acqua e quelli macromolecolari. Le variazioni dei tempi di rilassamento osservate in campioni degradati possono essere rilevanti nell’ottica della determinazione di parametri atti alla valutazione dello stato conservativo di macromolecole biologiche.
Conifera, Latifoglia, Tempi di rilassamento, Macromolecole biologiche
[1] A. Maccotta. P. Fantazzini, C. Garavaglia, I. Donato, P. Perzia, M. Brai, F. Morreale, Preliminary 1H NMR study on archaeological waterlogged wood, ANNALI DI CHIMICA 95: 117-124 (2005).
[2] A. Maccotta, M. Brai, P. Fantazzini, G. Veronesi, Classificabilità di essenze lignee mediante rilassometria e imaging NMR, XCI Congresso Nazionale SIF, Catania, 26 Sett. – 1 Ott. 2005, p.192.
[3] P. Fantazzini, V. Bortolotti, R.J.S. Brown, M. Camaiti, C. Garavaglia, R. Viola, G. Giavaresi, Two 1H-NMR Methods to Measure Internal Porosity of Bone Trabeculae: by Solid-Liquid Signal Separation and by Longitudinal Relaxation, J. Appl. Phys., 95: 339-343 (2004)
Proceedings of the Eighth International Bologna Conference on Magnetic Resonance in Porous Media
No full textIl volume, pubblicato sulla rivista a diffusione internazionale Magnetic Resonance Imaging, Vol. 25 (4) 2007, raccoglie tutti i contributi presentati al Congresso Internationale: 8th International Bologna Conference on Magnetic Resonance in Porous Media (MRPM8), svoltosi a Bologna dal 10 al 14 settembre 2006.
Tutti i Proceedings delle 8 edizioni di questa serie di conferenze sono stati pubblicati come volumi speciali di Magnetic Resonance Imaging, e per tutti P. Fantazzini e'stata co-Editor.
Questi Proceedings forniscono la piu' aggiornata panoramica su tecniche innovative, basate sulle Risonanze Magnetiche, per studiare la struttura dei materiali porosi, il comportamento dei fluidi al loro interno e l'interazione fluidi-superfici, in una amplissima gamma di materiali naturali ed artificiali. Esempi sono costituiti da materiali ceramici, rocce, cementi, tessuti biologici, prodotti alimentari, legno, sedimenti, biocostrutti.
La serie di conferenze, che ora si chiamano Bologna MRPM Conferences, e' dedicata al progresso della Risonanza Magnetica nei Mezzi Porosi ed al miglioramento della conoscenza delle proprieta' dei mezzi porosi stessi
One and Two-dimensional NMR studies for Cultural Heritage: evaluation of consolidants performance
No full textUse of model systems to interpret NMR in situ measurements for cultural heritage materials
No full textRilassometria in-situ e tomografia NMR: studio integrato della cinetica di assorbimento dell'acqua in materiali lapidei trattati
No full textL’efficacia dei trattamenti idrofobizzanti è generalmente valutata senza prendere in considerazione la profondità di penetrazione, l’uniformità di distribuzione del prodotto idrorepellente all’interno dello spazio poroso e le variazioni delle proprietà capillari del materiale. La Rilassometria e la Tomografia a Risonanza Magnetica Nucleare (NMR) del nucleo 1H, che in anni recenti sono state impiegate per studiare materiali porosi di interesse per i Beni Culturali [1], possono fornire informazioni su questi effetti. La Tomografia rivela la presenza e la distribuzione del prodotto nel mezzo opaco per via indiretta, in quanto permette di visualizzare l’acqua [2]. Sotto opportune condizioni sperimentali è anche possible ottenere immagini quantitative[3]. La Rilassometria rivela i cambiamenti nelle proprietà capillari mediante il confronto delle funzioni di distribuzione dei tempi di rilassamento dei nuclei 1H dell’acqua prima e dopo il trattamento [4].
Recentemente, la possibilità di usare la rilassometria in-situ su oggetti e materiali intatti è diventata una realtà [5,6] grazie allo sviluppo di apparati portatili dotati di sonde di superficie. L’intrinseca non omogeneità di campo magnetico della sonda, che per certi aspetti può costituire uno svantaggio [7], diventa un vantaggio in quanto permette di individuare la profondità del volume sensibile che dà luogo al segnale NMR, fornendo così anche la localizzazione spaziale.
Obiettivo di questo lavoro era valutare le potenzialità della Rilassometria portatile nello studio della efficacia dei trattamenti idrofobizzanti. A tal fine sono stati studiati mediante Rilassometria portatile e Tomografia gli effetti di diversi trattamenti realizzati in condizioni controllate su Pietra di Lecce. Allo scopo sono stati impiegati l’apparato mq-ProFiler (Bruker Biospin, Italy) ed il Tomografo ARTOSCANTM (Esaote S.p.A., Genova). I campioni sono stati analizzati prima e dopo il trattamento, sia durante l’assorbimento capillare, sia in condizioni di completa saturazione.
La visualizzazione e quantificazione mediante Tomografia della distribuzione dell’acqua all’interno del materiale poroso a diversi tempi di assorbimento è risultata in ottimo accordo con l’interpretazione dei cambiamenti osservati nelle distribuzioni dei tempi di rilassamento ottenute con la sonda di superficie. La rilassometria portatile può essere dunque considerata un potente strumento per la valutazione in-situ dei trattamenti idrorepellenti. Per di più l’uso combinato delle due tecniche determina un miglioramento sinergico nella comprensione della cinetica di assorbimento dell’acqua nelle diverse condizioni studiate.
[1] G.C. Borgia, V. Bortolotti, M. Camaiti, F. Cerri, P. Fantazzini, F. Piacenti, Caratterizzazione strutturale di materiali porosi: un nuovo approccio mediante tecniche NMR, ATTI del Secondo Congresso Nazionale di Archeometria, 29 gennaio-1 febbraio 2002, Bologna, a cura di C. D’Amico, Patron Editore, Bologna, 2002, pp. 135-150.
[2] G.C. Borgia, M. Camaiti, F. Cerri, P. Fantazzini, F. Piacenti, Hydrophobic treatments for stone conservation: influence of the application method on penetration, distribution, and efficiency, Studies in Conservation , 48: 217-226 (2003).
[3] P. Fantazzini, M. Camaiti, V. Bortolotti, M. Gombia, P. Schembri, Rilasso-tomografia a risonanza magnetica per l’analisi non distruttiva di materiali lapidei, ATTI del Terzo Congresso Nazionale di Archeometria, 11-12- febbraio 2004, Bressanone, a cura di C. D’Amico, Patron Editore, Bologna, 2005, pp.157-166.
[4] L. Appolonia, G.C. Borgia, V. Bortolotti, R.J.S.Brown, P. Fantazzini, G. Rezzaro, Effects of hydrophobic treatments of stone on pore water studied by continuous distribution analysis of NMR relaxation times, Magn Reson Imaging, 19: 509-512 (2001).
[5] C. Casieri, S. Bubici, I. Viola, F. De Luca, A low resolution non-invasive NMR characterization of ancient paper, Solid State NMR, 26: 77-85 (2004).
[6] C. Casieri, L. Senn..
The Eighth International Bologna Conference on Magnetic Resonance in Porous Media
No full textThis article is the Editorial of the Eighth International Bologna Conference on Magnetic Resonance in Porous Media (Bologna MRPM8), chaired by Paola Fantazzini (Physics Department, University of Bologna, Italy). The conference was held from September 10th to 14th 2006. The Conference took place at the Engineering Faculty of the University of Bologna. This was the eighth event in a series of outstanding conferences, devoted to the progress of our understanding of structure, molecular dynamics, and fluid transport and behaviors in porous media, by use of Magnetic Resonance techniques, with regard to Physics, Chemistry, Engineering, Industrial applications and Life sciences. One can say with good reason that Magnetic Resonance for fluids in Porous Media (MRPM) now constitutes an interdisciplinary field with a wide range of scientific expertise and applications.
This Conference series started at the University of Bologna in 1990, with the name First International Meeting on Recent Advances in NMR Applications to Porous Media. MRPM2 was held in 1993 at the University of Kent at Canterbury, UK (chairman John H. Strange), MRPM3 in 1995 at the Université Catolique of Louvain-la-Neuve, Belgium (chairman Jean Dereppe), MRPM4 in 1997 at the Research Center of STATOIL in Trondheim, Norway (chairpersons T. Skjetne and G.C. Borgia). The conference returned to Bologna in 2000 (chairpersons G.C. Borgia and P. Fantazzini). MRPM6 was organized in 2002 at the University of Ulm, the birthplace of Albert Einstein, Germany (chairman Rainer Kimmich). MRPM7 has been organized in Palaiseau (France) through the chairmanship of Jean-Pierre Korb. Since the vitality and interest of these Conferences and the consideration that the community which the conference series serves had grown considerably over the years, after MRPM7 the community has joined the Groupement Ampere as the MRPM Division, and the Conferences, which are now Ampere Events, are explicitly called the “Bologna MRPM Conferences,” in order to adequately recognize the contribution made in the course of more than 16 years by the Bologna Group.
The eighth MRPM conference proved again to be a very stimulating event, very well attended, with delegates from more than 20 different countries spread over five continents. As with previous meetings, both academia and industry were well represented. A very large fraction of participants (more than 30%) were students, also thanks to the policy of the Organizing Committee which decided to apply a low registration fee for young people. The participation of these young people, who have presented the results of their research with both passion and competence, have given to the conference a special vitality and momentum toward the future.
During the Closing Session of Bologna MRPM8, there was awarded the Giulio Cesare Borgia Prize for Young Researchers (3000 Euros). The committee, composed of Bernhard Blümich, Paul Callaghan, Pabitra Sen and Paola Fantazzini, assigned the prize to Rustem Valiullin, with the following inscription: For his outstanding leadership in the analysis of porous media by NMR techniques. This work will have major impact in the understanding of the physics of fluids confined in pore networks. R. Valiullin presented at the Conference the oral communication “Dynamical aspects of the adsorption hysteresis phenomenon”, by R. Valiullin, S. Naumov, P. Galvosas, J. Kärger, P. A. Monson, which is included as a paper in this Issue, and he was co-author of a number of Posters, the abstracts of which are reported in this Issue as well.
During the General Assembly at the end of the Conference, chaired by Peter McDonald, it was proposed that the 9th Bologna MRPM Conference will be held in 2008 in Boston. It was agreed that Jean-Pierre. Korb (MRPM7 Chair); Paola Fantazzini (MRPM8 Chair), Pabitra Sen (MRPM9 Chair); Peter McDonald and Siegfried Stapf should serve as the Steering Committee for the next two years
NMR relaxation in modern wood and treated and untreated wood from a XVI century wooden statue
No full textLongitudinal (T1) relaxation data are presented for European lime (Tilia cordata Mill) wood samples, a modern sample and two from a XVI century wooden statue, one of which samples is treated with Paraloid B72 for preservation. The 1H signals from liquid and solid are separated in the free induction decays (FID). T1 distributions are obtained by UPEN and show two resolved peaks for the liquid component of either untreated wood but a wide distribution for the liquid of the treated sample. In each case, the solid component showed a single peak, which for either untreated sample was at about the position of the longer T1 liquid peak. We compute geometric-mean times, T1-gm, 2.1 and 36 ms for the liquid peaks, with 62% of the liquid signal in the longer peak, and 38 ms for the one solid peak. The near-equality of the last two times suggests
substantial magnetization exchange between liquid and solid. Using the solid–liquid 1H ratio a =3.8 from the FID analysis, we can test whether the data fit a model for simple two-site exchange, which they do. The value computed from this model for the liquid’s intrinsic T1-gm is 4.8 ms, which is very close the total-liquid (both peaks) rate-average T1-ra, 4.4 ms, which in the model should be equal to the intrinsic time. For the modern wood sample, the liquid times are 76 and 3.9 ms, and the solid is 77 ms, substantially identical to the longer liquid time. The two-site exchange model gives the intrinsic liquid T1=8.1 ms, and T1-ra=7.1 ms, again in close agreement.
It is clear that the untreated old sample and the modern sample both have two resolved peaks separated by about the same factor in T1, but the modern wood has longer times and a larger fraction of the liquid signal in the peak at longer times, even though they originally come from the same kind of wood.
On the other hand, the T1 distribution for the liquid of the treated old sample is quite different, without resolved peaks and going to both longer and shorter times. The solid curve for the treated sample is in the same general time range of the other two but is significantly wider. The data for the treated sample do not fit a simple magnetization exchange model
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