Physique-Chimie et oeuvre d'art :
au-delà des apparences

2011 : année de la Chimie. Décrétée par l'ONU pour mettre à l'honneur l'application de cette science dans la vie quotidienne, la chimie mais aussi la physique permettent également de mieux comprendre l'histoire : celle des Sciences mais aussi celle de l'Art.

Physique-Chimie, art et restauration : une longue histoire

L'utilisation de la physique et de la chimie dans les Arts n'est pas nouvelle. Dès l'Antiquité et la Renaissance, elles ont été employées dans de nombreux domaines, que ce soit pour l'art, les cosmétiques ou la santé. Les savoir-faire de l'époque sont redécouverts aujourd'hui avec les techniques d'analyses physico-chimiques récentes. Les oeuvres majeures sont précieuses et nécessitent des précautions particulières de manipulations. La mise au point de méthodes fournissant le maximum d'éléments pour un minimum d'échantillon est alors vitale.

Apport de l'analyse physico-chimique à la compréhension des techniques artistiques

Pour les restaurateurs, l'analyse et l'étude des constituants d'une oeuvre, peinte notamment, permettent de mieux comprendre et traiter des oeuvres de cultures différentes. En effet, chaque époque, chaque culture et même chaque artiste utilisent des techniques spécifiques. Il faut au mieux respecter ces méthodes, pour garder intact l'intégrité des réalisations. On peut ainsi associer une oeuvre dégradée à un patient malade. Il faut donc la soigner, c'est-à-dire établir un diagnostic : définir son état et décider de la nécessité d'un traitement. Une fois le diagnostic établi, il faut déterminer le protocole de restauration : le « matériels et méthodes » d'un protocole expérimental. Et comme pour tout patient, constater les effets du traitement. Chaque oeuvre est unique et demande un traitement particulier. On ne peut donc pas définir des techniques de restaurations générales, seulement un protocole utilisant des manipulations spécifiques.

Exemple d'étude préalable à une restauration :
l'examen sous U.V des sentences peintes de la tour du château de Montaigne (Dordogne)

Michel de Montaigne, célèbre auteur des Essais et du « je n'ai d'autre objet que de me peindre moi-même », a fait inscrire, en 1571, sur le plafond la bibliothèque de son château des sentences.

Aujourd'hui, celles-ci sont partiellement dégradées mais aussi restaurés, réinscrites ou cachées, les inscriptions se superposant les unes aux autres. L'étude menée par Floréal Daniel, ingénieur de recherche (CNRS) à l'Institut de Recherche sur les Archéomatériaux, a pour objectif d'examiner chaque poutre de la bibliothèque sous ultra-Violet. La position des lettres, les phrases d'origines, les sentences tardives ou invisibles sous lumière naturelle seront ainsi déterminées par fluorimétrie, par analyses par microscopie électronique à balayage (MEB) ou microscopie Raman.
L'étude expérimentale par fluorimétrie, sur différents liants de peinture, ayant subi ou non des vieillissements accélérées en guise de témoins et de contrôles, a permis d'identifier les liants utilisés à l'époque de Montaigne. Les autres analyses, réalisées sur des micro-prélèvements de sentences, révèlent la stratigraphie des fragments. Toutes ces études permettent de classer les sentences peintes et de comprendre l'historique des modifications apportées au plafond pour déterminer quel type de restauration est la plus adaptée. Cette restauration est encore à l'étude à ce jour.

Un peu de sciences

La fluorimétrie : c'est une méthode de dosage qui utilise les propriétés fluorescentes de certaines molécules. La fluorescence est proportionnelle à la concentration, on peut ainsi mesurer la concentration de molécules spécifiques dans un échantillon donné. Elle se mesure avec un fluorimètre. Le principe de fonctionnement du fluorimètre est simple, le monochromateur laisse passer une bande de longueur d'onde définie dans le spectre continu de la lampe. La lumière ainsi focalisée sur l'échantillon « excite » les molécules de l'échantillon contenu dans la cuve. Le détecteur analyse les longueurs d'ondes d'émission. Le traitement du signal permet de connaitre composition chimique de l'échantillon.

La microscopie électronique à balayage (MEB) : cette technique est basée sur des interactions électron-matière. On peut ainsi produire des images en haute résolution de la surface d'un échantillon. Le microscope utilise l'émission d'électrons produits par une cathode et la détection de signaux provenant de l'interaction de ces électrons avec l'échantillon.

La microscopie Raman : la microscopie Raman repose sur l'interaction lumière-matière. Elle utilise les différents niveaux d'énergie vibrationnels d'une molécule. Le spectre Raman est une empreinte vibrationnelles du composé à analyser qui permet son identification au niveau moléculaire parfois même cristallin.

Art et Science © 2011