Vous êtes ici : UVSQ L'UVSQActualités de l'université

  • Vidéos,

A la croisée des disciplines : quand les historiens font appel au synchrotron pour analyser des matériaux

Outil précieux dans l'analyse des matériaux anciens, le synchrotron SOLEIL fait appel à de nombreuses disciplines scientifiques et fait l'objet de collaborations innovantes…

le 11 décembre 2012

Publié mardi 11 décembre 2012

Au terme de deux ans de travail sur le patrimoine matériel, l’université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, l’Université de Cergy-Pontoise et l'Institut photonique d'analyse non-destructive européen des matériaux anciens (CNRS/MCC) à SOLEIL, publient une étude pas comme les autres dans le Journal of Culture Heritage. Cette étude co-signée par un historien – Etienne Anheim, UVSQ / Patrima - et deux physiciens – Loïc Bertrand, Synchrotron SOLEIL / CNRS et Mathieu Thoury, CNRS – concerne aussi les chimistes, les historiens de l’art, etc. « Si elle pose un bilan des applications de SOLEIL d’un point de vue patrimonial, elle nous pousse à penser au delà des applications concrètes des uns et des autres et à proposer un cadre de recherche commun à nos collègues », souligne Etienne Anheim. « Nous avons démontré comment les concepts d’historicité et de vieillissement des matériaux peuvent être partagés par toutes ces disciplines, et souhaitons faire progresser la méthodologie générale de ces dernières ».

D’un point de vue instrumental, SOLEIL est une source de lumière particulièrement intéressante, notamment car elle permet de sélectionner précisément l’énergie d’excitation utile à l’analyse de chaque matériau. « C’est un peu comme si l’on avait à disposition un laser accordable dans une très large gamme d’excitation », explique Loïc Bertrand, directeur d’IPANEMA. De fait, les chercheurs comprennent mieux les contraintes inhérentes aux matériaux anciens : leurs mécanismes d’altération, leur provenance ainsi que les procédés artistiques et culturels auxquels ils se rapportent. « Nous pouvons ainsi prendre du recul par rapport à ces contraintes et proposer un cadre méthodologique qui permet d’y répondre ».

Ce sera le rôle de la nouvelle plateforme de recherche dont disposera prochainement le laboratoire IPANEMA sur le site de SOLEIL. Dédiée à l’étude des matériaux anciens, la plateforme sera développée sur la base du cadre méthodologique et épistémologique proposé par l’article. « La plateforme répondra à des questions scientifiques interdisciplinaires relevant de l’étude de traces, mais aussi d’informations archivées dans les matériaux aux différentes échelles », souligne Loïc Bertrand. « En d’autres termes, précisons ce qui est critique dans les matériaux que nous étudions et nos thématiques de recherche, et nous y répondrons de manière optimale par la méthodologie et l’instrumentation développée », conclut le physicien.

Que se passe-t-il dans un synchrotron ?

Le synchrotron permet d’analyser une très large gamme de matériaux. Les échantillons ou petits objets sont excités par un rayonnement lumineux très intense (10 mille fois plus que la lumière solaire) dont l’énergie peut aller de l’infrarouge aux rayons X. Les photons (la lumière) pénètrent et interagissent avec l’échantillon. Les résultats de cette interaction, après analyse, nous informent sur la composition, la structure, les propriétés des matériaux.
Le rayonnement lumineux est obtenu en accélérant des électrons qui acquièrent ainsi une très haute énergie. Ils sont alors soumis à l’action d’un champ magnétique pour courber leur trajectoire, ce qui provoque une déperdition d’énergie sous forme de lumière, utilisée à son tour pour sonder les matériaux.