Un nouveau laser développé dans le domaine biomédical se révèle efficace dans l’étude des tableaux anciens

Alors que la technologie du « laser pompe-sonde » se développe depuis une dizaine d’années dans le monde scientifique, personne n’avait jamais pensé à l’employer pour l’étude des tableaux. Le professeur Warren (chercher à Duke University) a eu cette intuition alors qu’il visitait les salles de la National Gallery à Londres, comme le rapporte le Washington Post. Inventeur d’un « laser pompe-sonde » qui permet de détecter les molécules chimiques des mélanomes dans le cadre de la recherche sur les cancers de la peau, il a transposé ses recherches à l’identification des pigments de la peinture.

La méthode pompe-sonde est une technique d’imagerie qui lance deux impulsions laser à intervalle extrêmement court, à travers une série de lentilles et miroirs et d’un microscope fait sur mesure. Une première impulsion permet d’exciter les molécules des pigments à l’endroit visé, alors que la deuxième impulsion envoie un rayon qui permet de capter les différentes réactions moléculaires, donnant à chaque élément sa signature chimique. Elle identifie ainsi les différents composants des pigments, et retranscrit aussi la coupe transversale et la structure en trois dimensions des différentes couches, permettant une cartographie très complète de la matérialité du tableau.

Le premier essai a été réalisé sur un tableau du XIVe, La Crucifixion de Puccio Capanna (env. 1330). Il a permis de révéler une épaisse couche de lapis lazuli sous le manteau de la Madone, indiquant la préciosité du tableau, et par comparaison, son appartenance probable à un retable du Vatican.

Après cet essai concluant, le Duke University Center for Molecular and Biomolecular Imaging s’est associé avec le North Carolina Museum of Art, afin de tenter d’optimiser l’utilisation de ce laser pour les conservateurs d’art. Le centre de recherche de Duke a pour projet d’utiliser une partie de ses financements dans le développement d’un laser portable, afin que les musées puissent s’en procurer.

Pour décrypter la composition d’un tableau, les conservateurs utilisent traditionnellement un scalpel pour retirer de minimes fragments de la couche picturale. Cette méthode comporte un risque de dégradation, et limite aussi les zones de prélèvements, puisqu’elle ne peut se réaliser que dans les coins ou l’arrière plan du tableau pour que la détérioration ne soit pas trop visible. Ils font aussi appel aux rayons X, à la lumière infrarouge ou ultraviolette. Mais toutes ces techniques ont leurs limitations. Certaines ne peuvent traverser qu’une couche de pigments, alors que d’autres ne peuvent pas déterminer les caractéristiques des éléments qui composent le pigment. Il existe également depuis quelques années la technique LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy), qui a notamment fait ses preuves au Laboratoire de Recherche des Monuments Historiques, mais dont les résultats seraient plus aléatoires et moins précis.

Le laser du chercheur de Duke University est encore à un stade expérimental, mais si les développements de cette technique aboutissent, il pourrait apporter de profonds changements et une simplification des méthodes de conservation et d’étude des œuvres d’art, qui selon le professeur Warren sont souvent entreprises à l’aide de technologies d’imagerie déjà vieilles de 30 à 40 ans.

Au-delà de la connaissance des caractéristiques physiques du tableau analysé, ce laser offrirait la possibilité d’obtenir de précieuses informations sur les matières premières utilisées par l’artiste, sur les techniques de pigmentation, sur l’origine des pigments, et peut-être aussi sur le peintre lui-même si le tableau n’est pas signé, rapporte Adele De Cruz, chercheuse à Duke University.

D’autres conservateurs seraient déjà intéressés par cette technique, dont certains conservateurs des manuscrits de la mer Morte qui espèrent pouvoir enfin déchiffrer ceux qui sont trop fragiles pour être déroulés.