ATT Nouveaux développements en analyse structurale appliqués aux biens culturels

DASAB « Nouveaux développements en analyse structurale appliqués aux biens culturels »

La caractérisation physico-chimique des matériaux constitutifs des œuvres d'art et des objets des collections est un champ d’investigation en pleine expansion dans les sciences de la conservation. De cette caractérisation résulte une meilleure compréhension de l’évolution chimique passée et une meilleure anticipation des risques à venir pour la conservation des biens culturels.
L’étude des matériaux du patrimoine culturel, en raison notamment de leur grande diversité et de leur interaction avec leur environnement, constitue toutefois un vrai défi scientifique où l’interdisciplinarité et la multidisciplinarité des questions posées forment un champ fertile où les méthodologies, les techniques d'analyse et les idées émises dans chaque domaine scientifique spécifique peuvent être optimisés et, finalement, appliqués avec inventivité.
L’objectif de cette action thématique « Nouveaux développements en analyse structurale appliqués aux biens culturels  » est d’aider au développement et à la mise au point d’expériences qui permettront de répondre aux questions posées par la conservation des biens culturels tout en introduisant de nouvelles stratégies analytiques autour des méthodes de spectrométrie de masse pour les domaines de recherche du CRC.
 

 


Recherches

Ces développements en analyse structurale appliqués aux biens culturels  se sont récemment intéressés à la caractérisation de marqueurs chimiques d’origine des papiers anciens asiatiques par spectrométrie de masse dont l’originalité réside dans le ciblage de molécules qui entrent de façon spécifique et géographiquement localisée dans la composition des papiers fabriqués selon des techniques ancestrales peu documentées.
Ce sujet de recherche se propose d’introduire une nouvelle approche analytique pour étudier la composition et identifier les papiers traditionnels asiatiques au travers de la reconnaissance d’empreintes spécifiques par chromatographie gazeuse bidimensionnelle et de la caractérisation de marqueurs spécifiques par couplage chromatographie liquide–spectrométrie de masse tandem haute résolution.

Un second sujet porte sur la caractérisation des métabolites marqueurs de contaminations des souches de champignons présentes dans les papiers. La pertinence de cette approche repose sur la détection de l’activité fongique aux prémices de son développement partant de l’hypothèse que la détection d’une activité métabolique à l’état de traces est préférable à celle d’une activité fongique (visible à l’œil) qui se traduit logiquement par un état d’avancement notable de la dégradation. Par exemple, les composés organiques volatiles microbiens diffusent plus facilement que les spores associées, ce qui facilite leur détection, et représentent par là de bons indicateurs de croissance des moisissures. La détection précoce de tels marqueurs de contamination dans des atmosphères confinées comme les lieux d’archivage doit ainsi fournir un outil diagnostic efficace pour prévenir une contamination étendue.
Les protocoles de détection de marqueurs chimiques de contamination des souches de champignons s’organisent autour de la caractérisation de composés organiques microbiens par chromatographie gazeuse mono et bidimensionnelle couplée à la spectrométrie de masse et par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse tandem haute résolution.

Dans le domaine des sciences de la conservation, il y a une grande valeur potentielle à attendre du développement de nouvelles méthodes de dépistage rapides qui peuvent fournir des informations fiables, qualitatives, voire quantitatives sur la présence de marqueurs chimiques de contamination ou de dégradation. A ce titre, un axe de recherche porte sur les potentialités offertes en sciences de la conservation par les nouvelles méthodes d’ionisation à pression atmosphérique en spectrométrie de masse (désorption – électronébulisation à pression atmosphérique DESI et Direct Analysis in Real Time DART) pour l’analyse d’échantillons sans extraction préalable par solvant et avec un minimum de préparation des surfaces à analyser.

 

Projets / études de cas

Cette action thématique transversale « Nouveaux développements en analyse structurale appliqués aux biens culturels  » tout en développant ses propres sujets peut être sollicité pour le développement de nouvelles méthodologies dédiées à l’étude et l’analyse des biens patrimoniaux de collections muséales, d’archives ou de monuments historiques, notamment pour identifier des mélanges complexes organiques et leurs matériaux associés afin d’évaluer leur état de dégradation.


L'équipe


Thèses