Reflets de la Physique n°63 oct/nov/déc 2019
Reflets de la Physique n°63 oct/nov/déc 2019
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°63 de oct/nov/déc 2019

  • Périodicité : bimestriel

  • Editeur : Société Française de Physique

  • Format : (210 x 297) mm

  • Nombre de pages : 68

  • Taille du fichier PDF : 7,6 Mo

  • Dans ce numéro : physique et matérieux anciens.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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Carole Clairon-Labarthe C2RMF/A. Maigret 1 b a d 5. Formation hiérarchique d’un réseau de craquelures dans une couche picturale modèle [6]. La trajectoire de chaque craquelure est guidée par un champ de tensions résidant et évoluant dans la couche picturale. Les flèches blanches illustrent ces tensions dans l’image (a). (f) Figure finale présentant différentes générations. Chaque couleur correspond à une génération de craquelures  : bleu pour la première génération, turquoise pour la seconde, vert pour la troisième, jaune pour la quatrième, rouge pour la cinquième et violet pour la dernière. (Largeur d’un cliché  : 1 mm). 6. Décollement partiel d’une couche picturale du support. 7. Jeanne d’Arc en prison, Louis Crignier, 1824, huile sur toile (Musée de Picardie, Amiens). En insert, grossissement dans la partie blanchie, montrant la présence de microcraquelures (diamètre de la zone grossie  : 1 mm). 36 Reflets de la Physique n°63 b e c f » > l’effet de ces contraintes, la matière se rétracte (haut de la fig. 4a). Cependant, si elle adhère au support ou à une souscouche, la rétraction est frustrée par l’adhésion qui empêche la couche de se déformer librement. Ceci conduit au développement d’une contrainte différentielle ; lorsque celle-ci atteint la contrainte critique de fracturation, le système relaxe les contraintes en créant des craquelures (bas de la fig. 4a). On notera que ce scénario est responsable de la formation des craquelures prématurées liées au séchage. Le scénario est le même dans le cas d’une variation de température (fig. 4b), et ce processus est responsable des craquelures observées dans les céramiques. En particulier, les vases chinois de la dynastie Song ont une valeur particulière du fait des réseaux de fines craquelures obtenues lors du refroidissement (photos à droite de la figure 4b) [5], qui ont pour origine les forts gradients thermiques. La propagation d’une craquelure dans une couche est guidée par les tensions du milieu (fig. 5a). Une fois propagée, sa trajectoire reste inchangée, mais le champ de contraintes au voisinage de la craquelure est modifié. Quand une autre craquelure s’approche de la première, sa propagation est modifiée de manière à prendre en compte les changements de contraintes dus à la première craquelure, elle se connecte alors perpendiculairement à celle-ci (fig. 5b). Le processus se poursuit ainsi. Les craquelures n’interviennent pas simultanément mais envahissent le plan de la couche par générations successives, délimitant ainsi des fragments plus ou moins réguliers (figures 5c, 5d et 5e). À la fin du processus, six générations de craquelures sont observables sur la figure 5f. On peut retracer approximativement l’histoire de la formation de ce réseau de craquelures  : les craquelures les plus anciennes sont les plus longues ; les deuxièmes générations se connectent aux premières... Les craquelures se forment ainsi de manière hiérarchique et constituent des chemins plus ou moins sinueux, avec une structure ordonnée ou non [6]. On peut ainsi répertorier les principaux paramètres caractérisant quantitativement un réseau de craquelures dans une couche picturale  : la taille des fragments qui croît avec l’épaisseur de la couche picturale ;
l’ouverture ou la largeur d’une craquelure liée à l’aptitude ou à la résistance à la rétraction de la matière [2] ; la distance à partir de laquelle la trajectoire d’une craquelure est modifiée lors d’une connexion avec une craquelure préexistante (trait rouge noté d sur la figure 5b). Ces paramètres ont permis d’obtenir des hypothèses sur les propriétés mécaniques et les épaisseurs des couches de La Joconde et de La Belle Ferronnière [7]. D’autres craquelures, plus marginales, révèlent également des éléments d’histoire de la peinture  : des chocs, conduisant à des craquelures concentriques, des craquelures parallèles entre elles le long de l’axe d’enroulement de certaines peintures sur toile qui étaient ainsi transportées [1], etc. Conservation et restauration Les opérations de restauration sont essentielles et nécessaires afin de stopper, d’estomper ou de réparer les dommages du temps. En ce qui concerne les altérations mécaniques, il existe d’autres types de craquelures que celles discutées précédemment, par exemple les craquelures interfaciales entre deux couches qui induisent une perte d’adhésion. Ainsi, des fragments de peintures se décollent, s’incurvent pour former des réseaux de craquelures en cuvette (fig. 6) où des morceaux entiers de couche picturale peuvent de ce fait disparaitre et tomber. Pour retrouver de l’adhésion, les restaurateurs utilisent souvent des adhésifs dissous dans des solvants. Plus globalement, l’utilisation de solvants en restauration est largement répandue, notamment lorsqu’il faut dissoudre un vernis jauni ou retirer les salissures sur une œuvre. Il en résulte une pénétration résiduelle du solvant dans la couche picturale, qui impactera cette dernière à plus ou moins long terme. Il est donc important de comprendre l’impact de certaines méthodes de restauration sur les modifications mécaniques des peintures. Un autre type de dommage important est celui observé dans des cas de fortes hygrométries, ou lors d’un dégât des eaux lorsque de l’eau ruisselle sur un tableau. On observe alors des zones fortement blanchies  : les « chancis » (fig. 7). Ce blanchiment est dû à des microporosités formées lors de la pénétration de l’eau dans la couche picturale. L’opacité résulte de la diffusion de la lumière par ces microporosités. Ainsi la présence de craquelures, qui constituent un réservoir pour l’eau, affectera fortement la formation de chancis. Conclusion On comprend que les procédés de restauration ont un impact sur les propriétés mécaniques des matériaux. Celles-ci peuvent potentiellement jouer sur la stabilité du réseau de craquelures. Ainsi, un réseau de craquelures n’est pas une structure figée dans le temps. Il évolue avec les contraintes extérieures et peut aussi influer sur l’apparition et le développement d’autres types de dégradations comme les chancis [8]. De manière générale, toute action de restauration sur une œuvre va modifier la perception que nous en avons. En particulier, cette perception est fortement corrélée aux réseaux de craquelures, comme on peut le constater sur la figure 8. Les craquelures perturbent notre appréciation de l’image ; elles sont assimilées à un réseau de lignes de différentes épaisseurs et longueurs, plus ou moins contrastées, qui se superposent à l’image, affectant ainsi l’effet de profondeur de celle-ci. Elles traduisent également l’histoire de l’œuvre et lui confèrent une valeur d’ancienneté et d’authenticité. Lors d’une restauration, un important débat consiste à déterminer si le réseau de craquelures doit être laissé tel quel, être estompé ou totalement supprimé. Si une peinture est une œuvre d’art qui nous inspire et nous émeut, elle peut également être le lieu où se rencontrent la physique, la chimie, les sciences du patrimoine et l’histoire de l’art. Comportement macroscopique 8. Détail de l’archange Gabriel, tiré de L’adoration de l’agneau mystique, Cathédrale Saint-Bavon de Gand ( www.lukasweb.be – Art in Flanders vzw, photo KIK-IRPA). À droite  : résultat d’un lissage extrait de [9]. Références 1L. Pauchard et al., « Craquelures dans les couches picturales de peintures d’art », Reflets de la Physique 3 (2007) 5-9. 2 M. Leang et al., «Crack opening : from colloidal systems to painting», Soft Matter, 13 (2017) 5802-5808. 3 S. Bucklow, «The description of craquelure patterns», Studies in Conservation 42 (1997) 129-140. 4 F. Giorgiutti-Dauphiné etL. Pauchard, «Painting cracks : a way to investigate the pictorial matter», Journal of Applied Physics 120 (2016) 065107. 5 S. Lahlil et al., «Influence of manufacturing parameters on the crackling process of ancient Chinese glazed ceramics», Journal of Culture Heritage, 16 (2015) 401-412. 6 S. Bohn et al., «Hierarchical crack pattern as formedby successive domain divisions : temporal and geometrical hierarchy», Phys. Rev. E 71 (2005) 046214. 7 La Joconde, essai scientifique, ouvrage collectif sous la direction deC. Lahanier, Codex Images (2007). 8 A. Genty-Vincent et al., «Four flux model of the light scattering in porous varnish and paint layers : towards understanding the visual appearance of altered blanched easel oil paintings», Appl. Phys. A, 123 (2017), article 473. 9L. Platisa et al., «Spatiogram features to characterize pearls and beads and other small ball-shaped objects in paintings», dans Vision and material : interaction between art and science in Jan Van Eyck’s time (M. de Mes et al., ed.),pp. 315-329, KVAB Press, Brussel (2012). Reflets de la Physique n°63 37



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