L.A.M.S

Journée de prospective du défi CNRS "Des matériaux aux patrimoines"

2013-04-14T14:39:06Z

14 juin 2013 – Campus CNRS de Meudon Bellevue

Journée de prospective du Défi « Des matériaux aux patrimoines : aspects culturels et naturels – nouvelles synergies, nouveaux objets, nouveaux enjeux »

Ce défi vise à faire émerger des approches interdisciplinaires novatrices autour de la recherche sur les matériaux des patrimoines en initiant des synergies heuristiques et de nouveaux objets de recherche qui permettront de répondre aux enjeux du futur. On s'intéressera par exemple aux restes végétaux, fauniques et humains, aux archives sédimentaires, aux matériaux constitutifs des objets archéologiques et des objets d'art…. Il s'agira d'établir des référentiels anciens et contemporains, de rechercher de nouveaux indicateurs (morphologiques, physico–chimiques, génétiques…), d'élaborer des outils de traitement et d'analyse, des moyens d'exploitation et des modèles descriptifs, explicatifs et prédictifs sur le long terme. La journée organisée en ateliers prospectifs s'articulera autour de trois axes thématiques complémentaires.

PLUS D'INFORMATIONS ICI : http://www.cnrs.fr/mi/spip.php?article307

Modalités d'inscription :

Date limite des inscriptions : le 07 juin 2013.

La participation à cette journée est gratuite. Compte tenu du nombre de places disponibles, les personnes intéressées doivent s'inscrire obligatoirement au préalable en indiquant l'atelier choisi. Il ne sera pas possible de changer, le jour venu, d'atelier.

Pour vous inscrire, merci de renvoyer les informations ci-dessous par courriel intitulé « Patrimoines » à : mi.colloques@cnrs.fr Prénom, Nom Adresse email Organisme Participation à l'atelier

Une confirmation d'inscription vous sera retournée.

Proposition de sujet de thèse

2013-04-08T05:30:15Z

Révéler la chimie des préparations antiques à usage cosmétique ou médical impliquant des sels de métaux lourds

Type de financement : Contrat doctoral de l'Université Pierre et Marie Curie (UPMC) dans le cadre de l'École Doctorale 388 - Chimie physique et Chimie Analytique de Paris Centre.

Début septembre 2013 pour une durée de 3 ans. Directeur de thèse : Ludovic Bellot-Gurlet (LADIR)

Description du sujet de thèse :

Plusieurs médecins de l'Antiquité (Galien, Pline l'Ancien, Dioscoride, etc.) ont décrit des produits utilisés pour traiter différentes maladies oculaires. Ils sont généralement fabriqués à partir de recettes complexes combinant notamment des oxydes ou carbonates métalliques. Ce sont spécialement des sels mixtes de plomb, zinc, cuivre qui semblent utiles et sélectionnés par ces auteurs pour avoir des propriétés bactéricides. Des études précédentes ont par exemple montrées que deux chlorures de plomb artificiels ont été délibérément synthétisés dans l'Égypte ancienne (Walter et al., 1999) en vertu de leurs propriétés dans le traitement des maladies des yeux ou les affections cutanées (Tapsoda et al., 2010). Cependant la chimie complexe de ces préparations n'a pas encore été totalement élucidée et de nombreux échantillons et systèmes restent à documenter au regard des collections archéologiques et des textes anciens. Un des chalenges à relever est le besoin d'analyses non invasives ou très faiblement destructives adaptés aux échantillons anciens et aptes à caractériser leurs différents composants.

L'approche analytique proposée fait principalement appel à une combinaison entre la spectroscopie Raman et la diffraction des rayons X pour étudier la structure des minéraux issus des procédés de préparation et leur microstructure qui peut être mise en relation avec leurs propriétés. Les nouveaux systèmes Raman du LADIR permettant l'enregistrement des basses fréquences avec de très faibles puissances Laser seront essentiels pour caractériser ces composés de métaux lourds dans la gamme de fréquence la plus sensible à leur ordre structural. L'ordre local sondé par spectroscopie vibrationnelle sera complémentaire des études par diffraction X (analyse des profils de raies de diffraction et affinement de Rietveld) développées au LAMS. Il s'agira de relever, notamment par cette combinaison analytique, les défis posés par l'interprétation des signatures de ces solutions solides complexes. L'enjeu sera ensuite d'envisager la transposition des stratégies analytiques des systèmes de laboratoire vers des appareillages portables pour accéder directement aux objets anciens sur leurs lieux d'exposition ou de stockage.Pour mener à bien ces études, des collections archéologiques européennes et asiatiques sont déjà à disposition et des échantillons seront synthétisés pour évaluer les protocoles proposés.

Des simulations thermodynamiques seront aussi réalisées pour évaluer les domaines de stabilité des phases d'intérêt (hydroxydes, chlorures et carbonates de plomb, cuivre et zinc) dans les systèmes aqueux. Une approche expérimentale sera réalisée sur éprouvette pour étudier leurs propriétés et réactivités, notamment par spectroscopie Raman et DRX in situ.

Cette thèse nécessitera un important travail analytique réalisé essentiellement dans deux laboratoires de l'UPMC sur le site du campus Jussieu (Paris) et d'Ivry sur Seine. Le travail sera réalisé en alternance sur les deux sites, en co-encadrement entre le LADIR (Ludovic Bellot-Gurlet) et le LAMS (Philippe Walter).

Références :

Walter et al. (1999). Making make-up in Ancient Egypt. Nature, 397, 483. Tapsoda et al. (2010). Finding out Egyptian Gods' secret using analytical chemistry : biomedical properties of Egyptian black makeup revealed by amperometry at single cells. Anal. Chem., 82, 457.

Profil des candidats :

Formation Master dans le domaine de la physico-chimie. Des connaissances dans les domaines de la chimie-physique et/ou la chimie des matériaux et/ou la chimie analytique sont souhaitées. Une expérience des spectroscopies vibrationnelles ou de la cristallographie sera la bienvenue.

Contacts :

Ludovic Bellot-Gurlet Laboratoire de Dynamique, Interactions et Réactivité LADIR, UMR 7075 CNRS / UPMC, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 , Case 49 4, Place Jussieu, 75252 Paris Cedex 05

www.ladir.cnrs.fr

ludovic.bellot-gurlet@upmc.fr

Philippe Walter Laboratoire d'archéologie moléculaire et structurale LAMS, UMR 8220 CNRS / UPMC, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6, Site Le Raphaël, 3 rue Galilée, 94200 Ivry sur Seine

www.umr-lams.fr

philippe.walter@upmc.fr

Candidature :

Adresser par E-mail un CV et une lettre de motivation à ludovic.bellot-gurlet@upmc.fr et philippe.walter@upmc.fr avant le 8 mai 2013. Une audition des candidats présélectionnés aura lieu dans la seconde quinzaine de mai.

Spectro-colorimètre

2013-01-19T07:39:11Z

Responsable : Katharina Müller

Le laboratoire possède un spectro-colorimètre BLACK-Comet model BLK-CXR (StellarNet). Le spectromètre à fibre optique avec un réseau holographique concave permet des analyses spectroscopiques dans l'intervalle de longueur d'onde de 280 à 900 nm. L'appareil est compact (boîte en métal : 7 x10 x15 cm).

Le dispositif se compose :

d'une source Tungsten-Krypton, 10000 heures, 350-1700 nm, avec porte-filtre 0,1” (12,7 mm), alimentation UP12V
d'un spectromètre à fibre optique équipé d'un réseau holographique concave (diamètre 40 mm), d'une fente d'entrée de 50 μm (résolution 1,5 nm), d'un détecteur CCD/PDA (2048 pixel)
d'une sonde de réflexion, des fibres optiques (7 fibres 600 m de cœur pour illumination, 1 fibre de lecture)

Le pilotage et l'enregistrement des spectres est réalisé à l'aide du logiciel SpectraWiz®.

Lien vers le site du constructeur ici.

Spectromètre infrarouge à transformée de Fourier

2013-01-19T07:33:23Z

Responsable : Elsa VAN ELSLANDE

Le laboratoire dispose d'un spectromètre IRTF Cary 630 (Agilent Technologies). Ce spectromètre très compact (20 x 20 cm) et léger (3,6 kg) permet un emploi aisé sur le terrain aussi bien qu'en laboratoire. Il est équipé d'un module d'analyse ATR (cristal diamant 1 réflexion) et d'un module d'analyse en transmission pour l'analyse des solides et liquides ainsi que d'un module DialPath pour l'analyse des liquides. L'acquisition des données est gérée par le logiciel MicroLab®, tandis que le traitement des données est effectué par le biais du logiciel Resolution Pro®.

Lien vers le site Agilent ici.

Appareil de diffraction des rayons X associé à la fluorescence X

2013-01-19T07:27:30Z

Responsable : Hélène ROUSSELIERE

Dans le cadre du contrat européen CHARISMA et du programme MOLAB, le LAMS a effectué de nombreuses campagnes de mesure à l'étranger grâce à un appareil portable de diffraction et fluorescence des rayons X.

Nous avons ainsi accès à des informations sur la composition élémentaire (XRF) et les phases cristallines (XRD), directement sur les œuvres. Ce dispositif très original a été conçu par un groupe coordonné par Jacques Castaing, avec un financement européen et la collaboration de l'Institut Néel de Grenoble.

Un concept expérimental nouveau dans la détection des rayons X nous a permis le dépôt par le CNRS d'un brevet(1).

L'appareil comprend :

une source de rayons X (30W, 40 keV et 700µA) de IFG (iMOX micro-foyer) constituée d'un tube avec une anode en cuivre refroidi à l'air, isolé à l'aide d'une fenêtre en béryllium de 0.01 mm et équipé de 2 filtres (nickel ou aluminium)
des optiques polycapillaires qui permettent d'obtenir un faisceau parallèle d'environ 3 mm de diamètre
un porte « Imaging Plate » enregistrant les diffractogrammes
un détecteur SDD de 7 mm2 collectant les rayons X de fluorescence et situé perpendiculairement à la paroi.

L'épaisseur de matériaux analysée est liée à la pénétration des rayons X. En tenant compte de l'angle entre le faisceau de rayons X et la surface de l'œuvre (ω∼10°), la XRD est obtenue pour une couche de 25 µm d'épaisseur sous la surface pour des éléments légers (Al, Si, K) et de 10 µm pour des éléments lourds (Pb, Hg, Sn). (2)

Exemple : Etude d'un tableau de Caravage par XRD/XRF portable (MOLAB) "The taking of Christ", National Gallery of Ireland, Dublin

Références :

1 - Hodeau J.L., P. Bordet, A. Gianoncelli, L. Ortega, A. Prat, P. Walter, J. Salomon, E. Dooryhee, “Device for the X-ray analysis of a specimen, comprising an energy/angle filtering diffraction analyzer system”, Brevet français n°0754151 et US Patent Application Number 12/593,908, 27 mars 2008.

2 – Gianoncelli, A. et al., “A portable instrument for in situ determination of the chemical and phase composition of cultural heritage objects”. X-Ray Spectrometry, vol. 37, 2008, pp. 418 – 423.

Dispositif léger de fluorescence des rayons X, source Palladium

2013-01-19T07:16:59Z

Responsable : Philippe Walter

Après un premier dispositif développé en 1996, un nouveau prototype "maison" de XRF a été construit. Il s'agit d'un appareil de Fluorescence X mobile, réalisé avec un tube Moxtek au Palladium, ainsi qu'un détecteur SDD (Silicon Drift Detector) Amptek de 25 mm2, 500µm d'épaisseur.

Exemple : Etude de peintures murales au "Real Alcazar" de Séville

Soutenance de thèse de Sophie Cersoy

2013-01-11T08:35:54Z

mardi 15 janvier 2013, à 14h, au LAMS, 3 rue Galilée, Ivry-sur-Seine.

Imagerie chimique des matériaux biologiques anciens

Parmi les matériaux archéologiques, les restes humains, comme la peau de momie, constituent un héritage précieux et particulier des pratiques funéraires et des modes de vie anciens. Ils donnent également accès à des informations sur la dégradation des tissus biologiques sur des échelles de temps particulièrement longues.

L'imagerie chimique, notamment par spectrométrie de masse TOF-SIMS a été appliquée à l'analyse de ces matériaux hybrides, particulièrement complexes. Complétée par d'autres méthodes d'analyse (MEB-EDX, FT-IR, DRX), cette étude a permis de préciser la structure et la composition de micro-échantillons de peau de momies naturelles ou artificielles. Pour cela, l'étape cruciale de préparation des échantillons a été optimisée.

Afin de comprendre les processus de dégradations, protéiques en particulier, des tissus biologiques, anciens et modernes, de composition proches ont également été analysés (os, cornes, laine, soie, cheveux et poils animaux). Notre étude a ainsi pu mettre en évidence l'apport de l'imagerie TOF-SIMS pour comprendre les processus de préparation des corps et de dégradation des tissus au cours des siècles.

Téléchargez l'annonce ici :

Prochaine Gordon Research Conference en 2014

2013-01-05T10:23:21Z

La prochaine conférence GRC sur le thème "Scientific Methods in Cultural Heritage Research" sera précédée d'un Gordon Research Seminar (GRS) destiné aux jeunes chercheurs, postdoctorants et doctorants.

Les deux manifestations auront lieu au Sunday River Resort, Newry, ME, USA.

GRC : 27 juillet au 1er aout 2014 ; chairs : Francesca CASADIO (Art Institute, Chicago) et Philippe WALTER (LAMS)

GRS : 26 et 27 juillet 2014 ; chair : Stephanie ZALESKI (Northwestern University)

Plus d'informations bientôt sur le site des Gordon Research Conference et sur ce site ...

Introduction

2013-01-03T06:49:35Z

L'analyse des pigments préhistoriques et historiques est une longue tradition pour certains chercheurs de l'équipe. Nous nous sommes notamment intéressés aux cas des grottes ornées et de l'art préhistoriques, des cosmétiques de l'Egypte ancienne, des pigments des époques hellénistiques et romaines ou de la Renaissance. A partir de l'analyse des matières et des modes de dépôt des peintures, nous cherchons à comprendre les pratiques des ateliers, les échanges de produits, les gestes des anciens préparateurs de peinture et les techniques des artistes. C'est par exemple les observations de la morphologie des cristaux, des phases cristallines présentes et de leurs compositions en éléments majeurs, mineurs et traces qui permettent d'identifier différentes sources d'approvisionnement et de reconnaître les phases d'élaboration des peintures de la grotte de Lascaux. Dans le cas de Léonard de Vinci, c'est la quête permanente pour formuler des matières les plus adaptées à son art, qui a été révélée à partir de l'analyse de ses 7 tableaux conservés au Musée du Louvre. Maintenant il reste nécessaire d'analyser un grand nombre d'œuvres datant de la fin du XVe et du début du XVIe siècle pour mieux comprendre le rôle du Maître dans l'évolution des techniques de la peinture et la capacité qu'il a eu à innover dans le domaine. La diffraction des rayons X et la microscopie électronique à transmission sont employées pour mieux comprendre la synthèse ou le broyage de poudres entrant dans les formulations de peintures ou des fards. Parfois, ces pigments ont plusieurs propriétés : les anciens Egyptiens ont inventé une chimie des solutions pour préparer certains produits de maquillage que nous avons récemment montré dotés de propriétés médicales.

La construction d'appareils portables d'analyse a fortement modifié nos activités dans ce domaine ces dernières années. Grace à ces instruments, il nous est possible d'accéder à des ensembles cohérents d'œuvres pour approfondir certaines des recherches citées précédemment, notamment pour mieux décrire les techniques picturales à certains moments clés de l'histoire de l'art : il pourra s'agir de peintures datant de la Préhistoire, de l'Antiquité gréco-romaine ou de la Renaissance, mais aussi de produits cosmétiques provenant du monde antique méditerranéen ou bien de Chine et d'Amérique du Sud. Nous cherchons aussi à comprendre comment certains pigments ont été synthétisés, en particulier dans le cas des pigments hybrides associant substrat minéral et molécules colorantes extraites de plantes comme les pigments roses laqués ou le bleu maya.

La peinture est également un matériau hybride complexe, né de l'association entre un pigment et un liant. La seule analyse des pigments n'est pas suffisante. Par exemple, elle ne permet pas de comprendre la formation de défauts dans la matière picturale qui sont souvent dus à une formulation inappropriée : un usage trop important de siccatif, entre autres, entraine l'apparition de craquelures prématurées voire de protubérances. Les propriétés de la peinture sont ainsi étroitement liées à sa formulation, c'est-à-dire à la nature des différents constituants, leur mélange et leurs proportions. Les études de formulations sont peu développées dans le domaine des peintures d'art ; elles le sont plus dans l'industrie mais y sont souvent gardées secrètes. C'est pourquoi une recherche sur les formulations picturales et leurs propriétés physico-chimiques est entreprise. Des études rhéologiques et mécaniques de reconstitutions de peinture basées sur l'étude de livres de recettes et de manuscrits anciens permettent d'avancer dans la compréhension des pratiques artistiques et de leur évolution.

D'autres développements analytiques complémentaires tels que celui de la micro-fluorescence X en mode confocal ont permis l'étude non invasive des couches superposées des peintures. Cette technique innovante, jusqu'à présent essentiellement implémentée au synchrotron, s'est avérée efficace pour étudier notamment la composition chimique des différentes couches picturales de la Renaissance avec un appareil de laboratoire. Cet outil peut à terme être transformé en appareillage mobile et renforcer les équipements mobiles du laboratoire pour étudier plus finement les techniques picturales.

Préservation du cheveu et de la peau des momies

Ina REICHE — 2013-01-02T22:09:56Z

Programme ANR NanoChéops (2009-2012)

Le cheveu est un matériau naturel présentant une organisation très complexe et qui ne peut être décrite qu'en s'intéressant à plusieurs échelles : la protéine principale, la kératine, est soit dans une matrice amorphe, soit organisée en assemblages supramoléculaires de taille croissante, d'une dimension allant du nanomètre (protéines sous forme d'hélice alpha) au micromètre (organisation issue de la structure cellulaire). Cette organisation imbriquée et la présence de multiples ponts disulfures confèrent au cheveu sa résistance aux sollicitations chimique, physique ou mécanique ; elle est aussi à l'origine de sa préservation parfois exceptionnelle dans des sites archéologiques. Il en est de même pour tout un ensemble de tissus kératinisés qui regroupe également la laine, les ongles et la couche cornée de la peau). Réussir à comprendre l'évolution de ces matériaux d'origine biologique doit nous permettre de mieux décrypter les informations pouvant être fournies par les momies (préparation du corps, altération, étude de toxicologie, usage de produits cosmétiques, de tatouage, etc.). Un travail d'imagerie moléculaire est en cours pour mieux caractériser la peau de diverses momies, notamment celle découverte au Nord du Chili, dans le cadre d'un programme ECOS-Sud et de la thèse de Sophie Cersoy, collaboration ICSN de Gif-sur-Yvette. Nous poursuivons également un projet pluridisciplinaire soutenu actuellement par le programme ANR Nanochéops qui vise à comprendre dans quelle mesure la matrice amorphe du cheveu peut être considérée comme un ensemble de nanoréacteurs. Cette réflexion est issue d'une recherche antérieure sur les recettes de teinture de l'antiquité où nous avons montré qu'il était possible de former, dans la matrice amorphe du cheveu, des boites quantiques de sulfure de plomb pour le changer de couleur. La matrice amorphe permet plus largement la préparation de nanocristaux de sulfures métalliques, semi-conducteurs et auto organisés le long de l'axe de la fibre, dont on peut étudier les propriétés en réalisant différents traitements en milieu alcalin par des sels de plomb, cadmium ou mercure…. Comprendre ces phénomènes devrait permettre de mieux déterminer les raisons historiques d'un emploi prolongé pour la teinture des cheveux de techniques qualifiées aujourd'hui de nanotechnologies.