Les « gumtions » : gels hybrides utilisés en peinture à l’huile / GUMtions: hybrid gels used in oil PAINTing

Axe Chimie du Patrimoine

Travail de recherche commencé le 1er octobre 2016. Thèse co-financée avec l'ED 397 Physique et Chimiedes Matériaux.

Laboratoires co-porteurs
Projet de recherche

Hélène Pasco a commencé sa thèse le 1e Novembre 2016, thèse co-financée par Michem et l’école doctorale ED397. L'objectif de cette thèse est de caractériser la formation et la dégradation du gumtion, un matériau utilisé en peinture à l'huile au 19ème siècle. Il s'agit d'un gel hybride né de l'association entre un composé de plomb et le système ternaire huile de lin/résine mastic/essence de térébenthine. Les peintres achetaient ou fabriquaient les gumtions dans leur atelier et les mélangeaient à leur peinture afin d'en modifier ses propriétés rhéologiques et de séchage.

Si des artistes comme J. M. W. Turner parvenaient à maîtriser l'utilisation de ce matériau, certains tableaux sont aujourd'hui fortement dégradés et montrent notamment des craquelures importantes et caractéristiques, selon les historiens de l'art et les conservateurs, d'un mauvais usage du gumtion. La caractérisation de ces formulations est donc cruciale pour mieux appréhender leur processus de dégradation ainsi que pour comprendre leur utilisation par les artistes.  

Dans un premier temps, les recettes anciennes des gumtions ont été étudiées et reconstituées en laboratoire. En parallèle, la résine mastic a été analysée par Chromatographie en Phase Gazeuse couplée à la Spectrométrie de Masse (GC/MS) afin d'identifier et de quantifier les triterpénoïdes (molécules tétra- et penta-cycliques) qui la composent. Cela a permis dans un deuxième temps la synthèse de gels modèles à partir de molécules commerciales. Ces gels sont désormais en phase de caractérisation grâce à une combinaison de techniques multi-spectroscopiques comme l'infrarouge (FT-IR), la Résonnance Magnétique Nucléaire (RMN) ou la Résonnance Paramagnétique Electronique (RPE) pour l'échelle moléculaire, ainsi que par cryo-microscopie et diffusion des rayons X (SAXS) pour l'échelle supra-moléculaire. Les premiers résultats indiquent une interaction privilégiée entre le composé de plomb et la fonction acide carboxyliques des triterpénoïdes permettant une organisation lamellaire dans le gel pouvant expliquer ses propriétés rhéologiques intéressantes. 

Enfin, le comportement des gels dans des conditions proches des couches picturales d'un tableau est étudié. Pour cela ils sont synthétisés sous forme de films fins (100-1000 nm) et analysés par Spectroscopie Ellipsométrique (SE) en chambre environnementale (permettant entre autres le contrôle de la température, de l’humidité, de la pression de vapeur saturante de certains solvants etc.).   Mots clés :   gumtion, triterpénoïde, gel hybride, métallogel, complexe de plomb

Posters
  • European Student Colloids Conference, Florence (Italie) 19-22 juin 2017
  • Journée MiChem, Paris (France) 15 juin 2017
Séminaires
  • Laboratoire de Biologie du Développement, Troyes (France), 19 mai 2017
  • Journée de l'Institut des Matériaux de Paris-Centre, Paris (France) 20 février 2018
  • Laboratoire Interdisciplinaire sur l'Organisation Nanométrique et Supramoléculaire, Gif sur Yvette (France) 29 mars 2018  
Médiation scientifique
  • Vidéo de la Société Chimique de France (5mn) : en ligne depuis le 13 mars 2018 : sujet de thèse
  • Hélène Pasco. Expérimentations en peinture à l’huile : l’exemple des médiums gels au XIXe siècle [en ligne]. Publié par Claire Vilain chez CultureScience-chimie , 22/01/2018