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Posté par Adrien le Mardi 10/01/2017 à 00:00
Peindre vite et bien: les secrets des innovations du 19e siècle
Afin de pouvoir peindre vite avec des effets de texture et de volume exceptionnels, J. M. William Turner et d'autres artistes anglais de sa génération ont bénéficié de la mise au point de gels innovants. Ajoutées à la peinture à l'huile (L'huile est un terme générique désignant des matières grasses qui sont à l'état liquide à température ambiante et qui ne se mélangent pas à l'eau, mais, est cependant plus légère que...), ces matières, très en vogue au 19e siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une génération humaine et faisait 33 ans 4 mois (d'où peut être...) et encore utilisées aujourd'hui, modifient les propriétés de la peinture. Des chercheurs du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).), de l'UPMC et du Collège de France (Le Collège de France, situé au no 11 place Marcelin-Berthelot dans le quartier latin de Paris (Ve arrondissement), est un grand établissement d'enseignement...) (1) ont, pour la première fois, révélé les secrets chimiques de ces mélanges. Le plomb (Le plomb est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Pb et de numéro atomique 82. Le mot et le symbole viennent du latin plumbum.) ici sous forme d'acétate est l'un des ingrédients indispensable à la formation de ces gels. Leurs travaux sont publiés le 9 janvier 2017 dans la revue Angewandte Chemie International Edition.


Appliqués sur la toile: le gel et le mélange peinture-gel ont une consistance très différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une application définie à l'aide...) de la peinture seule qui s'étale, sans effet de volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.).
© Hélène Pasco, LAMS (CNRS/UPMC)

Les peintures à l'huile sont traditionnellement constituées de pigments broyés dans de l'huile de lin, de noix ou de graines de pavot. Elles réclament des temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de séchage très longs, amenant le peintre à achever une toile en plusieurs mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) voire plusieurs années s'il a besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes catégories : les besoins primaires, les besoins secondaires et...) de superposer plusieurs couches de couleurs. Au 19e siècle, les artistes, parmi lesquels J. M. William Turner, modifient ces pratiques, dans l'objectif de réduire ce temps de réalisation mais aussi de rendre compte de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm...) et du mouvement dans leurs tableaux, en marquant leur geste créatif dans la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état...). Aidés par des chimistes, ils combinent alors les matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) pour obtenir de nouvelles formulations innovantes qui répondent à leurs attentes: ce sont des gels à base d'huile, de résine et de plomb, introduits le plus souvent sous forme d'acétate de plomb en solution aqueuse ou sous forme solide. Adoptés par les peintres anglais de l'époque sous le nom "gumtion", ils permettent de peindre plus vite – en quelques jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le...) – avec des effets de volume et de texture inégalés.

Mais, dans quelles conditions ces matériaux se forment-ils ? Comment se lient-ils à la peinture et évoluent-ils avec le temps ? Pour le savoir et proposer des solutions de conservation adéquates, il est indispensable d'étudier leur nature, leur organisation (Une organisation est) et leurs propriétés chimiques. Reconstituant les recettes originales du 19e siècle, les scientifiques ont synthétisé ces gels puis considéré leurs propriétés, notamment rhéologiques (écoulement et déformation). Un ajout, même en faible quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un groupe de choses.), de ce gel à des pigments suffit à modifier les propriétés de la peinture: les propriétés élastiques obtenues sont bien supérieures à la peinture traditionnelle. Autre résultat: l'huile n'est pas indispensable pour obtenir un gel, seuls sont nécessaires la résine et l'acétate de plomb.


Le gel à l'échelle macroscopique
© LAMS (CNRS/UPMC)

Les chercheurs ont également étudié ce gel, véritable médium à peindre (2), en combinant plusieurs techniques spectroscopiques (3) permettant une approche multi-échelles. Ils ont réussi à déterminer les interactions entre les molécules au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale...) de ce système hybride (En génétique, l'hybride est le croisement de deux individus de deux variétés, sous-espèces (croisement intraspécifique), espèces (croisement interspécifique) ou genres (croisement intergénérique)...) organique-inorganique et les mécanismes qui induisent la gélification. En particulier, des processus similaires à ceux intervenant lors des processus de séchage et de vieillissement (La notion de vieillissement décrit une ou plusieurs modifications fonctionnelles diminuant progressivement l'aptitude d'un objet, d'une information ou d'un organisme à assurer ses fonctions.) des huiles ont été mis en évidence. Connus pour être accélérés notamment en présence de plomb, ils expliquent la formation du gel. Ces résultats indiquent que le plomb n'est pas seulement le catalyseur (En chimie, un catalyseur est une substance qui augmente la vitesse d'une réaction chimique ; il participe à la réaction mais il ne fait partie ni des produits, ni des réactifs et n'apparaît donc pas dans l'équation-bilan de cette...) de la gélification, il intervient également dans l'architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) de ce médium.

Une thèse (Une thèse (du nom grec thesis, se traduisant par « action de poser ») est l'affirmation ou la prise de position d'un locuteur,...) débutée en novembre dernier permettra de mieux comprendre la chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles...) des gels hybrides. Il s'agit notamment de préciser comment le plomb se lie à la résine ainsi que les conditions de conservation et de dégradation de ces mélanges.


Organisation du gel à l'échelle supramoléculaire (observation par microscopie électronique, après cryofracture qui consiste à fracturer un échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou d'une solution. Le mot est utilisé dans différents domaines :) congelé, puis à en observer l'empreinte par microscopie électronique en transmission).
© LAMS (CNRS/UPMC)

Notes:

(1) Ces travaux ont été portés par le Laboratoire d'archéologie moléculaire et structurale (CNRS/UPMC) et le laboratoire "Chimie de la matière condensée de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du...)" (CNRS/Collège de France/UPMC), menés en collaboration avec le laboratoire "Sciences et ingénierie (L'ingénierie désigne l'ensemble des fonctions allant de la conception et des études à la responsabilité de la construction et au contrôle des équipements d'une installation technique ou industrielle.) de la matière molle (La matière molle rassemble des états de la matière ou des matériaux connaissant une réponse forte pour un très faible signal de commande. Par exemple, les cristaux...)" (CNRS/ESPCI Paristech), l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical...) de sciences des matériaux de Mulhouse (CNRS/Université de Haute-Alsace), ainsi que le département Innovation matériaux de LVMH Recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) Parfums et Cosmétiques.
(2) Un médium à peindre est ajouté à la peinture à l'huile pour modifier certaines de ses propriétés, comme sa texture et sa brillance.
(3) Ont été utilisées les spectroscopies RMN (résonance magnétique), RPE (résonance paramagnétique électronique) et FTIR (infrarouge à transformée de Fourier).


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Source: CNRS