Il Codex Leicester, composto da 18 fogli piegati a metà a formare un manoscritto di 72 pagine redatto in scrittura speculare, rappresenta una delle testimonianze più articolate della metodologia d'indagine empirica di Leonardo da Vinci. Databile all'incirca tra il 1506 e il 1510, anni in cui l'artista e ingegnere operava tra Firenze e Milano, il testo affronta temi inerenti la dinamica dei fluidi, il movimento dell'acqua nei corsi fluviali, la propagazione delle onde, la geologia e la luminescenza cinerea della Luna. L'attività diagnostica e di conservazione preventiva promossa dai laboratori dell'Opificio delle Pietre Dure di Firenze ha permesso di applicare metodologie d'indagine non invasive volte a chiarire lo stato di conservazione del supporto cartaceo e dei componenti chimici dei pigmenti e degli inchiostri impiegati.
Le indagini si concentrano sulla risposta spettrale delle fibre vegetali e sulle reazioni chimiche di degradazione derivanti dagli inchiostri ferro-gallici. Attraverso tecniche di imaging multispettrale, micro-spettroscopia Raman e fluorescenza a raggi X (XRF), i ricercatori sono in grado di analizzare la composizione elementare di ogni singolo tratto grafico senza ricorrere a prelievi di materiale, preservando integralmente l'integrità del manoscritto.
La struttura molecolare degli inchiostri ferro-gallici e della carta rinascimentale
L'inchiostro ferro-gallico, utilizzato in modo prevalente da Leonardo per la stesura dei suoi appunti, veniva preparato miscelando sali di ferro (solfato ferroso, storicamente noto come vetriolo) con tannini estratti dalle galle di quercia e un legante idrosolubile, comunemente gomma arabica. La reazione chimica tra gli acidi gallotannici e gli ioni ferrosi produce un complesso organometallico di colore scuro che penetra all'interno della matrice di cellulosa della carta di stracci, costituita principalmente da fibre lavorate di lino e canapa.
I rilievi condotti dall'Opificio delle Pietre Dure hanno evidenziato la presenza differenziata di cationi metallici quali ferro, rame e zinco, che influenzano la stabilità nel tempo del supporto. Gli ioni metallici liberi, in particolare il ferro nello stato di ossidazione Fe(II), possono catalizzare reazioni di ossidazione radicalica della cellulosa, un fenomeno noto come corrosione da inchiostro. Parallelamente, l'idrolisi acida favorita dalla liberazione di acido solforico residuo tende ad indebolire la catena polimerica del glucosio nella carta, riducendo la resistenza meccanica del foglio nelle aree a maggiore densità di tratto grafico.
L'analisi al microscopio e la scansione multispettrale consentono di mappare con precisione millimetrica l'indice di acidità locale e lo stato di idratazione delle fibre. I risultati permettono ai restauratori di valutare l'efficacia dei condizionamenti microclimatici, regolando parametri fondamentali quali l'umidità relativa e la temperatura all'interno delle teche espositive, al fine di bloccare la progressione della degradazione acida e ossidativa senza ricorrere ad interventi chimici invasivi di deacidificazione acquosa.
La dinamica dei fluidi e la modellizzazione dei canali lombardi
Il contenuto scientifico del Codex Leicester è strettamente legato ai progetti idraulici concepiti da Leonardo per il territorio lombardo, con particolare riguardo alla regolazione del bacino dell'Adda, al Naviglio della Martesana e alla rete dei canali milanesi. Nelle pagine del manoscritto, l'osservazione dei moti vorticosi, delle turbolenze e del trasporto solido dei sedimenti non costituisce un'esercitazione puramente teorica, ma trova applicazione diretta nella progettazione di conche di navigazione, sbarramenti e arginature profilate.
I rilievi grafici eseguiti con inchiostro e acquerello mostrano la geometria delle correnti in prossimità di ostacoli o strozzature della sezione idraulica. Leonardo descrive con precisione il fenomeno della dissipazione dell'energia cinetica dell'acqua mediante la creazione di vortici secondari, intuendo concetti che la meccanica dei fluidi moderna avrebbe formalizzato solo nei secoli successivi. Le annotazioni descrivono l'impatto della forza d'impatto dei getti d'acqua sui fondali sabbiosi o ghiaiosi, fornendo indicazioni sull'inclinazione ottimale delle sponde per prevenire l'erosione e il successivo interramento delle vie d'acqua navigabili.
L'analisi stratigrafica dei disegni evidenzia come Leonardo ritoccasse frequentemente le traiettorie dei fluidi. Utilizzando inchiostri con variazioni microscopiche nella concentrazione di vetriolo e galle, l'autore sovrapponeva linee di flusso rettilinee a moti circolari per rappresentare graficamente la componente vettoriale della velocità dell'acqua. Questo metodo di lavoro documenta il passaggio continuo dalla rilevazione empirica sul campo alla modellizzazione geometrica sulla pagina.
Diagnostica non invasiva e metodologie di conservazione all'Opificio
Per studiare le particolarità materiali del Codex Leicester, il laboratorio dell'Opificio delle Pietre Dure utilizza protocolli di indagine basati sulla radiazione elettromagnetica a diverse lunghezze d'onda. La riflettografia infrarossa (IRR) consente di penetrare gli strati superficiali dell'inchiostro, rendendo visibili eventuali pentimenti, tracciati a punta metallica o segni a carboncino sottostanti. La fluorescenza ultravioletta (UV) permette invece di individuare restauri pregressi, sostanze leganti organiche applicate in epoche successive e la presenza di colonizzazioni biologiche non visibili a occhio nudo.
La tomografia a coerenza ottica (OCT) e la profilometria laser tridimensionale forniscono mappe ad alta risoluzione dello spessore dei fogli e della topografia della superficie cartacea. Tali misurazioni rilevano le deformazioni planari indotte dalle variazioni di umidità ambientale e dalle tensioni meccaniche causate dalle legature storiche. L'integrazione di questi dati analitici definisce il profilo di conservazione del manoscritto, stabilendo i limiti di tolleranza per la manipolazione, il trasporto e l'esposizione pubblica del documento.
L'approccio metodologico adottato rifiuta trattamenti chimici diretti sulla matrice cartacea qualora non strettamente necessari, preferendo strategie di conservazione preventiva. Questo include l'impiego di supporti espositivi progettati su misura per scaricare le tensioni lungo le pieghe dei fogli e l'uso di atmosfere modificate o controllate all'interno di vetrine ad altissima tecnologia, isolate dai parametri esterni di inquinamento atmosferico e radiazione luminosa nociva.
L'impatto delle analisi sulla storiografia della scienza rinascimentale
I dati raccolti dalle indagini micro-chimiche e fisiche offrono un contributo sostanziale alla comprensione della cronologia interna delle opere di Leonardo. La caratterizzazione della composizione elementare degli inchiostri permette di effettuare confronti incrociati tra le sezioni del Codex Leicester e altri codici leonardeschi risalenti al medesimo periodo, come il Codice Atlantico o i taccuini conservati presso l'Institut de France a Parigi.
La corrispondenza tra i materiali impiegati evidenzia come Leonardo trasportasse i medesimi strumenti di scrittura e le medesime miscele chimiche nei suoi spostamenti tra i cantieri idraulici e lo scrittoio. La sovrapposizione tra la ricerca teorica sulla fisica dei fluidi e la pratica ingegneristica trova così una conferma tangibile nella materia stessa che compone il documento.
Grazie all'incrocio tra conservazione scientifica, storia dell'arte e ingegneria idraulica, le analisi condotte dall'Opificio delle Pietre Dure dimostrano come la tutela del patrimonio documentario non si limiti alla preservazione fisica dell'oggetto, ma costituisca uno strumento diagnostico indispensabile per decodificare la genesi del pensiero scientifico moderno.