Un pigment durable inspiré par archéo-mimétisme
Publié par Adrien le 03/08/2019 à 08:00
Source: CNRS INC
En se basant sur l'étude de matériaux anciens connus pour leur résistance au temps, des scientifiques du Laboratoire d'archéologie moléculaire et structurale (LAMS, CNRS/ Sorbonne Université) ont développé un pigment hybride extrêmement stable contre les dégradations chimiques et thermiques. Les résultats sont publiés dans la revue Journal of Colloid and Interface Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on...).


Représentation schématique de la fabrication du pigment durable © Guanzheng Zhuang

Certains peintres comme Van Gogh et Renoir ne reconnaissaient pas leurs oeuvres de leur vivant, seulement 20 ans après les avoir réalisées, à cause de la disparition complète de certaines couleurs. Dans le domaine des cosmétiques et de la peinture, la photodégradation ou le relargage des colorants organiques a ainsi toujours été un défi majeur. Grâce à des techniques avancées, 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...) d'aujourd'hui permet de comprendre les pratiques du passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une...) et les problèmes rencontrés à l'époque, et d'améliorer les procédures.

La notion d'archéo-mimétisme est ainsi développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de courbure. On peut aussi la décrire comme l'enveloppe de la famille des droites normales...) au Laboratoire d'archéologie moléculaire et structurale (LAMS, CNRS/ Sorbonne (La Sorbonne est un complexe monumental du Quartier latin de Paris. Elle tire son nom du théologien du XIIIe siècle Robert de Sorbon, le fondateur du collège de Sorbonne, collège...) Université): elle consiste à étudier des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) anciens pour dévoiler leurs secrets d'un point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) physico-chimique, et de créer de nouveaux pigments aux propriétés améliorées. Par exemple, les Maya savaient déjà au VIIIème 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...) préparer des pigments stables résistants à 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 (violet) à 780nm (rouge). La lumière est intimement liée...) et aux solvants, grâce au confinement de l'indigo (L'indigo (du latin indicum : de l'Inde) est une nuance de bleu foncé.) (colorant organique) dans les canaux de la palygorskite (argile). Cependant, en fonction de la nature du minéral et de la taille des particules du colorant (Un colorant est une substance utilisée pour apporter une couleur à un objet à teinter.), cette procédure ne peut pas toujours être appliquée.

En se basant sur cette approche archéo-mimétique, les scientifiques du LAMS ont élaboré, en collaboration avec l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment où...) de Beijing et de l'université de Paraiba, des pigments hybrides à base d'une argile (L'argile (nom féminin) est une roche sédimentaire, composée pour une large part de minéraux spécifiques, silicates en général d'aluminium plus ou moins hydratés, qui présentent une...) tubulaire et d'un pigment végétal (Les classifications scientifiques classiques regroupent sous le terme végétal ([veʒetal]/[veʒeto]) plusieurs lignées d'organismes vivants qui, selon l'origine étymologique du terme, végètent....). Un enrobage de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...) de ce mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses qui n'interagissent pas chimiquement. Le résultat de l'opération est une préparation aussi appelée mélange. Les substances...) par des produits de synthèse dérivant du silicium (Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Si et de numéro atomique 14.) (organosilanes) ne modifie pas la couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).) mais aboutit à une hydrophobisation complète du matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. C'est donc une matière de base sélectionnée en raison de propriétés...) 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)...): celle-ci empêche toute interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) avec le matériau et permet de lui assurer une photo-stabilité chimique et thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et...). La compréhension approfondie, au niveau moléculaire, de l'origine de cette stabilité permet d'envisager la généralisation (La généralisation est un procédé qui consiste à abstraire un ensemble de concepts ou d'objets en négligeant les détails de façon à ce qu'ils puissent être considérés de...) de ce procédé à toutes les couleurs issues des colorants organiques, naturels ou synthétiques.

Référence

Guanzheng Zhuang, Maguy Jaber, Francisco Rodrigues (Rodrigues est la plus petite des trois îles de l’archipel des Mascareignes.), Baptiste Rigaud, Philippe Walter and Zepeng Zhang.
A new durable pigment with hydrophobic surface based on natural nanotubes and indigo: interactions and stability
Journal of Colloid and Interface Science - Avril 2019
DOI: 10.1016/j.jcis.2019.04.072
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