Des conservateurs du patrimoine de l’université Otto Friedrich de Bamberg ont mis au point une nouvelle méthode d’imagerie qui permet de déterminer de manière non invasive l’état de la pierre naturelle.
Dans le cadre du projet interdisciplinaire et international “Nano-Cathedral”, le professeur Rainer Drewello, de la chaire des sciences de la restauration des monuments historiques, a examiné entre 2015 et 2018 l’état de la pierre des cathédrales de Cologne, Pise, Gand, Vitoria-Gasteiz et Vienne, ainsi que l’Opéra d’Oslo, qui n’a que dix ans.
Le projet de l’UE, financé à hauteur de 6,3 millions d’euros, avait pour objectif de développer des solutions sur mesure pour la conservation de la pierre naturelle au niveau nanométrique, afin d’assurer la préservation du patrimoine culturel en Europe. Les scientifiques ont développé des agents de fabrication qui stabilisent la pierre en profondeur ainsi que des agents hydrophobes pour sceller les matériaux.
L'”opto-technical monitoring” développé par Drewello et son collègue Max Rahrig a servi de base de documentation lors du développement et du contrôle de qualité des nanoparticules. Celles-ci étant 1000 fois plus fines que le diamètre d’un cheveu humain, une technique sophistiquée est nécessaire pour visualiser les particules et leurs effets. Le procédé d’imagerie combine quatre techniques pour obtenir une vue panoramique de l’état de la roche originale avant et après le traitement avec les nanomatériaux.
Des images 3D à haute résolution mesurent la surface de la roche avec une précision de 0,3 millimètre et la photographie couleur VIS met en évidence les différences de couleur à la surface. La photographie par fluorescence UV et la photographie infrarouge rendent visibles les matériaux étrangers tels que les revêtements de conservation ou la croissance de bactéries, de lichens ou de mousses. L’avantage par rapport aux méthodes d’analyse utilisées jusqu’à présent, car les conservateurs du patrimoine peuvent d’une part analyser la roche sans la détruire et sans la toucher, et d’autre part, le monitoring opto-technique peut être utilisé sur une grande surface et peut examiner deux mètres carrés de surface de test en une seule opération.
Il s’agit d’une percée dans la conservation des monuments historiques, comme l’explique Rainer Drewello : “Certes, des procédés d’imagerie sont déjà utilisés dans la conservation des monuments historiques, mais il n’existait jusqu’à présent pratiquement aucune possibilité de tester de nouveaux matériaux pour la conservation des roches sans détruire au moins des parties de la roche en prélevant des échantillons”.
L’équipe de chercheurs de six pays européens a ainsi pu mesurer dans un premier temps l’état d’origine des roches des cathédrales et de l’opéra, puis, au bout d’un an, documenter les points faibles et la progression de l’altération. Tant les préparations nouvellement développées que le procédé d’imagerie sont prometteurs pour l’avenir : afin de surveiller la fonction protectrice à long terme des matériaux nouvellement développés, les chercheurs effectueront de nouvelles mesures dans deux, cinq et huit ans. Ils pourront ainsi documenter la dégradation de la roche et amener les nanomatériaux à maturité commerciale. Les chantiers de la cathédrale ont manifesté leur intérêt pour la poursuite de ces recherches et devraient, dans une prochaine étape, être en mesure d’effectuer eux-mêmes des mesures.
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