Reconversion par irradiation laser de pigments anciens dégradés (Reconvert)
Programme : 2020 – 2023
Financé par la Fondation des Sciences du Patrimoine
CICRP : Jean-Marc Vallet, Théa de Seauve
Partenariats : Centre de Recherche et de Restauration des Musées de France (C2RMF), Centre Interdisciplinaire de Nanosciences de Marseille (CINaM), Commissariat à l’Énergie Atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Un grand nombre de pigments inorganiques des biens culturels sont sujets dans le temps à des dégradations chromatiques considérées comme irréversibles. La majorité des travaux de recherche menés sur ce sujet porte sur la compréhension des mécanismes mis en œuvre. Les études sur une possible reconversion, comme le traitement, chimique, du blanc de plomb noirci ou, physique par action photonique, du minium noirci sont plus rares. Cette dernière technique présente un potentiel intéressant en matière de conservation. Le projet Reconvert propose une approche expérimentale combinant des sources laser continues de différentes longueurs d’onde et un changement local de l’environnement afin de maîtriser la réaction physico-chimique envisagée. Les possibilités de reconversion de pigments à base de plomb, mercure, dégradés, seront examinées pour le cas des peintures murales, sensibles à ces dégradations et pouvant être affectées sur de grandes surfaces.
L’objectif de ce projet est de développer, dans le respect des principes de la conservation, un procédé de restauration innovant et de faible coût. Les mécanismes de la transformation seront déterminés grâce à des essais d’irradiation d’échantillons expérimentaux et de prélèvements issus de peintures murales. L’optimisation des conditions d’irradiation (longueur d’onde, puissance du laser, temps d’irradiation…) et des études d’innocuité seront menées, avant et après irradiation, par microscopie optique, MEB-EDX, MET-EDX, (µ)-DRX, micro-spectrométrie Raman, spectro-colorimétrie (caractérisation structurale, minéralogique et chimique). Une première validation par des essais de traitement in situ de peintures murales altérées et le suivi dans le temps de leur comportement seront réalisés.
Ce programme a été financé dans le cadre de l’appel à projet 2019 de la Fondation des Sciences du Patrimoine.
En 2020, ces travaux ont été pour partie menés dans le cadre d’un postdoctorat d’une durée prévue initialement d’un an. Les expérimentations qui ont pu être réalisées, en partie au CEA, ont porté sur les essais de reconversion de blanc de plomb noirci et les caractérisations physiques et chimiques des matériaux à base de plomb. Les résultats ont fait l’objet d’une présentation orale et d’un article dans le cadre du congrès AIC2020 « Couleurs naturelles-couleurs numériques » qui s’est tenu en visioconférence les 20, 26 et 27 novembre 2020.
En 2021 et afin de poursuivre les travaux initiés, un deuxième projet de recherche (Reconvert-2) a été soumis au conseil scientifique de la FSP pour un nouveau financement d’un an. Ce projet a été accepté et a permis de recruter, pour une année supplémentaire, la postdoctorante recrutée en 2020. Ses travaux ont débuté en novembre 2021. Par ailleurs, un article a été publié sur les premiers résultats obtenus dans la revue Applied Physics B.
Les travaux menés ont permis de mettre au point un protocole permettant de reconvertir le blanc de plomb noirci, sur la base d’expérimentations réalisées sur éprouvettes : la réussite de cette reconversion nécessite de passer par une étape intermédiaire qui est de transformer le dioxyde de plomb en monoxyde plomb, ce dernier devenant, en présence de CO2 et d’humidité, du carbonate de plomb blanc.
Par ailleurs, le travail de recherche a aussi consisté en l’affinement de l’étude du noircissement du cinabre (cf. projet de recherche présenté ci-avant), étape préliminaire indispensable avant toute recherche sur les conditions de reconversion de ce pigment noirci et l’éventuel établissement d’un protocole de reconversion idoine.
En 2023 ont été publiés les résultats obtenus montrant la reconversion du blanc de plomb noirci en blanc de plomb, ainsi que la démarche suivie, dans la revue Applied Physics B. L’étude de la reconversion du cinabre noirci en cinabre n’a pas été réalisée, l’étape préliminaire visant à la connaissance des mécanismes de noircissement du cinabre (cf. projet de recherche présenté ci-avant) n’ayant pas encore été menée à son terme. Ce projet de recherche, dans la configuration de financement par la FSP, est achevé.
