Florian Kergourlay

Projet Patrimalp : 3D structural imaging of heterogeneous materials
Postdoctorant Institut Néel département QUEST / ESRF ligne D2AM
Docteur en Chimie et Sciences des Matériaux de l’Université Paris-Est (2012) et intéressé par l’étude des matériaux du patrimoine culturel, je rejoins le département QUEST de l’Institut Néel et la ligne D2AM de l’ESRF pour étudier des décors polychromes en léger relief et des échantillons prélevés de peintures rupestres par tomographie de diffraction et de fluorescence des rayons X (XRD/XRF-CT). L’objectif de cette étude est double, d’une part approfondir la connaissance historique de ces matériaux par une approche de caractérisation physico-chimique et d’autre part mettre en place une méthodologie de traitement de données de tomographie en s’appuyant sur des outils et des librairies informatiques développées au sein de l’ESRF.

Dans le cadre de ce travail, plusieurs expériences de tomographie combinée de diffraction et de fluorescence de rayons X (XRD/XRF-CT) sous rayonnement synchrotron sont planifiées sur la ligne D2AM de l’ESRF. La technique de XRD/XRF-CT permet de caractériser dans le volume la composition élémentaire (par la spectrométrie de fluorescence) et la structure (par la diffraction) des objets étudiés.

La première expérience réalisée courant juillet 2018 s’est appuyée sur l’étude de micro-échantillons (d‘une centaine de µm3) prélevés sur sept décors polychromes, ici des « brocarts appliqués » (technique d’imitation d’un motif textile), provenant de sculptures du Duché de Savoie (ancien fief féodal du Saint-Empire romain germanique entre les XVe et XIXe siècles).

Des études précédentes sur coupes transverses ont montré que la technique du brocart appliqué présente une stratigraphie caractéristique composée de différentes couches dites de préparation et de remplissage et de diverses feuilles métalliques et que chaque sculpture présente une signature stratigraphique singulière tout en respectant certaines tendances « stylistiques ».

L’expérience synchrotron a été réalisée sous des conditions expérimentales (énergie de 20 keV, utilisation d’une optique spécifique permettant de réduire la taille de faisceau tout en préservant un flux de photons permettant des temps d’acquisitions satisfaisants) adaptées pour l’étude de l’ensemble du corpus expérimental. 

Les premiers résultats permettent dans un premier temps de corroborer les précédentes études d’un point de vue des caractérisations physico-chimiques et dans un deuxième temps d‘étendre la connaissance « en 2D » de ces objets à une connaissance volumique permettant d’affiner notre compréhension de la mise en œuvre de la technique du brocart appliqué, des phénomènes de dégradations complexes inhérents à ces matériaux hétérogènes multi-couches et offrant ainsi une meilleure grille de lecture pour d’éventuelles restaurations et potentiellement enrichir les connaissances historiques des lieux de productions, des chemins de commerce et des influences entre régions. 

Publié le 14 novembre 2018