Craquelures dans les peintures d’art: témoins des propriétés mécaniques de la matière picturale

Marguerite Léang, Frédérique Giorgiutti-Dauphiné, Lay-Theng Lee, Ludovic Pauchard

Des figures de fractures sont observées dans de nombreux matériaux, en particulier sur les peintures d’art où ces fractures représentent l’empreinte digitale du tableau. Ainsi elles peuvent permettre d’authentifier des œuvres ou d’apporter des informations à la fois quantitatives et qualitatives sur la matière qui compose la couche picturale ou la technique utilisée par l’artiste.

Précisément, nous pouvons à partir d’études réalisées sur des systèmes modèles constitués de suspensions colloïdales, déposées en couches minces et qui sèchent de manière contrôlée, proposer un modèle physique simple afin de prédire la largeur d’ouverture d’une fracture en fonction de l’épaisseur de la couche de peinture. Ce modèle est basé sur l’équilibre des contraintes dues au séchage et la contrainte de friction de la couche avec le substrat. Les paramètres du modèle sont : le module élastique de la couche ainsi que sa contrainte seuil. Des mesures ont été réalisées sur des systèmes modèles (suspensions colloïdales) et sur une peinture : ‘‘Jeanne d’Arc en prison’’ par Louis Crignier. Sur le tableau, un microscope 3D permet (voir insert de la figure) de déterminer la largeur de l’ouverture de la fracture ainsi que l’épaisseur de la couche qui fracture sur le tableau. Notre modèle prédit une relation linéaire entre la largeur d’ouverture d’une fracture et l’épaisseur de la couche. Les résultats expérimentaux obtenus, aussi bien sur les suspensions colloïdales que sur le tableau, sont en bon accord avec le modèle proposé. Il est alors possible d’estimer un paramètre de friction de la couche avec le substrat lors de la rétractation dû au séchage ; ce paramètre est de l’ordre de la pression capillaire qui existe dans les ménisques liquides présents dans le matériau lors du séchage. Ces résultats permettent de valider l’utilisation de systèmes modèles colloïdaux pour reproduire et comprendre les figures de fractures dans les peintures d’art.

Photographie en lumière visible du tableau : ‘‘Jeanne d’Arc en prison’’ par Louis Crignier (1824) – 1164 -885 mm – Musée de Picardie, Amiens, ãC2RMF/A. Maigret. Insert: Détail de l’épaule présentant une figure de fractures très ouvertes.

Référence : Marguerite Léang, Frédérique Giorgiutti-Dauphiné, Lay-Theng Lee, Ludovic Pauchard, Crack opening: from colloidal systems to paintings, Soft Matter, 2017, 13, 5802

Résultats obtenus dans le cadre du projet DeepPaint financé par le thème 2 du LabEx PALM en 2014 et porté par F Giorgiutti-Dauphiné.