Actualité scientifique

La recherche sur les matériaux anciens s’expose

Ouvrez la porte d’un monde où le passé le plus ancien est relu à l’aune de technologies ultra performantes par des scientifiques de plusieurs disciplines. Une exposition à voir jusqu’au 29 mai dans cinq gares franciliennes.

Escargot de mer (gastéropode Vetigastropoda du genre Turbo) récolté en Aquitaine dans les environs de Dax et âgé d’environ 30 millions d’années.
Escargot de mer (gastéropode Vetigastropoda du genre Turbo) récolté en Aquitaine dans les environs de Dax et âgé d’environ 30 millions d’années.

© Laurence GODART / DIM PAMIR / CNRS Images

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L’exposition « Objets de culture, matériaux et diversité » réunit des photos inédites, où art et science s’entremêlent. Les images, en majorité faites par la photographe Laurence Godart, dévoilent ici la minutie, la concentration, la collaboration et la curiosité qui animent les équipes de scientifiques au quotidien. Elles fixent des instants de cinq années de recherche sur des matériaux anciens.

Fruit d’un partenariat entre le CNRS, la région Île-de-France* et SNCF Gares & Connexions, l’exposition répond à la volonté partagée d’ouvrir la science au public. Elle s’affiche jusqu’au 29 mai 2023 dans cinq gares franciliennes : Austerlitz, Lyon, La Courneuve, Massy TGV et Versailles-Chantier.

CNRS Images prolonge ici l’exposition avec les photos des 25 projets présentés dans l’exposition.

 

*via un réseau francilien de recherche dédié à l’étude des sciences du patrimoine, le Domaine de recherche et d’innovation majeur (DIM) « Patrimoines matériels – innovation, expérimentation, résilience » (Pamir).

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Broyage des couleurs. Afin d’obtenir la meilleure intensité tonale, le pigment est broyé avec une molette dans un diluant (eau ou essence) avant d’introduire le liant (gomme, colle ou huile). La reconstitution des pratiques artistiques anciennes participe à une étude critique des savoir-faire. Elle se fonde sur l’analyse des traités techniques et des œuvres elles-mêmes. L’expérimentation permet notamment de s’interroger sur l’enchaînement des étapes de production. Le projet d’équipement RIR…

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Broyage des couleurs
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Réalisation de clichés d’un vestige de textile de coton archéologique trouvé à Madâ’in Sâlih (Hégra, Arabie saoudite), IIe-Ve siècle de notre ère. Ces photos sont faites à l’aide d’un appareil photographique couplé à un logiciel de prise d’image en série-Z. Le projet GEOCOT démontre comment la mesure du rapport isotopique du strontium de graines et textiles de coton de sites archéologiques arabes peut être utilisée pour appréhender l’origine locale ou importée de cette plante. Cette image est…

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Réalisation de clichés d’un vestige de textile de coton archéologique trouvé à Madâ’in Sâlih en Arabie saoudite
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Observation au microscope numérique 3D d'un échantillon de verre altéré, avec un dépôt de biofilm bactérien en surface. L'échantillon a une composition silicatée calco-potassique représentative des vitraux médiévaux. Il a été altéré artificiellement en solution en présence de la bactérie modèle "Pseudomonas putida", capable d’oxyder le manganèse. Des écailles de verre altéré partiellement recouvertes d’un biofilm brun sont visibles. Le projet BruMe, porté par le Laboratoire Géomatériaux et…

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Observation au microscope numérique 3D d'un échantillon de verre altéré avec en surface un dépôt de biofilm bactérien
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Pendentif découvert dans la grotte du Trilobite à Arcy-sur-Cure dans l'Yonne. Il représente un insecte (coléoptère) de façon schématique. Il est sculpté dans une roche noire d’origine lointaine (en torbanite d’Écosse). Ses dimensions sont de 55 × 15 × 9 mm. Projet G3ARC, collection Ficatier, musée de l’Avallonnais Jean Després. Le projet MAT-PAR porte sur la diffusion et l’import de matériaux pour la fabrication d’objets de parure chez les populations de chasseurs-collecteurs nomades ayant…

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Pendentif découvert dans la grotte du Trilobite à Arcy-sur-Cure dans l'Yonne
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Grains d’amidon de blé, grossis 600 fois et visualisés sous une lumière polarisée croisée. Ils révèlent leur structure cristalline dont notamment une croix noire. Le projet AMIDON concerne la question de la transformation des végétaux par les premières populations sédentaires du début du Néolithique (environ 5200-4700 av. J.-C.), en Europe nord-occidentale. L’exploitation de plantes sauvages et cultivées a ainsi été mieux cernée, leur utilisation étant jusque-là très peu connue en raison de…

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Grains d’amidon de blé, grossis 600 fois et visualisés sous une lumière polarisée croisée
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Section longitudinale dans une coquille d'un brachiopode du Crétacé (Mésozoïque, environ 120 millions d’année) fixée dans une résine. Deux types de sédiments sont emprisonnés entre les valves : de fins sédiments détritiques de couleur sombre dans la région postérieure et une géode recristallisée à l'avant. Cette préparation est introduite avec une pince et positionnée sur la platine d'un microscope à force atomique pour une observation de la coquille jusqu’à l’échelle nanométrique. Le projet…

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Section longitudinale dans une coquille d'un brachiopode du Crétacé
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Observation d'un chas d’une aiguille en os expérimentale, grossi 25 fois, au microscope électronique à balayage. L’archéologie a de plus en plus recours à l’imagerie microscopique pour caractériser les traces observées sur un outil et comprendre comment il a été fabriqué, observer la structure de vestiges naturels comme les pollens ou les charbons de bois et mieux les identifier. Les questions posées concernent alors plus généralement l’étude des systèmes techniques et économiques des sociétés…

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Observation d'un chas d’une aiguille en os expérimentale au microscope électronique à balayage
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Au premier plan, une coupe transversale de fleur incluse dans de la paraffine. Au fond, des coupes de la même fleur, colorées et montées sur des lames minces pour être observées au microscope sur le plateau technique BAOBAB (Banc d’assistance optique pour la botanique et l’archéo-botanique). Ce plateau est situé dans le bâtiment de botanique du Muséum national d’Histoire naturelle, où se trouve l’Herbier national riche d'environ 8 millions de spécimens, et aussi des collections d’algues, de…

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Coupe transversale de fleur dans de la paraffine et au fond des coupes de la même fleur sur des lames minces
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Observation au microscope pétrographique d’une lame mince contenant un fragment de coquille. La micromorphologie est une discipline utilisée en archéologie pour étudier les sédiments. Le but de ces analyses est de préciser leur composition et de distinguer les dépôts naturels de ceux produits par l’activité humaine. La présence de cette coquille brûlée au milieu de charbons de bois atteste notamment une occupation à caractère domestique du site de Huaca Grande, sur le littoral du désert de…

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Observation au microscope pétrographique d’une lame mince contenant un fragment de coquille
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Tuyères en terre cuite prélevées au Bénin pour analyses archéomagnétiques au Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE : CNRS, CEA, UVSQ). Les tuyères sont des conduits cylindriques d’alimentation en air dans les bas fourneaux. Le début de fusion observé à leur extrémité interne de couleur noire témoigne des hautes températures (1300 °C) atteintes par les artisans pour obtenir du fer à partir du minerai. Projet DATOGO Datation archéomagnétique de la métallurgie du fer à…

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Tuyères en terre cuite prélevées au Bénin pour analyses archéomagnétiques
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Sur l’aile de ce bassin en céramique (Bassin à décor de rustiques figulines, atelier post-palisséen, Paris ou Île-de-France, céramique glaçurée, 1600-1650, Écouen, musée national de la Renaissance) surgit une grenouille verte moulée à partir d’un spécimen réel, du genre Pelophylax. La technique du moulage sur nature apporte un grand réalisme au motif, accentué par l’usage des glaçures colorées. L’artisan a retouché l’animal en argile, avant la cuisson, pour en accentuer certains traits, comme…

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Grenouille verte moulée à partir d’un spécimen réel, du genre "Pelophylax", sur l’aile d'un bassin en céramique
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La macération des feuilles de la plante "Justicia spicigera" dans de l’eau permet l’obtention d’un colorant rouge-violet. Pour l’utiliser en peinture, il est nécessaire de laisse la solution s’évaporer ou de la précipiter sur un support minéral. La poudre est mélangée à un liant végétal puis appliquée au pinceau sur du papier. L’influence du mode de préparation du colorant sur l’apparence et la signature spectrale des couches picturales obtenues peuvent alors être évaluées. Le projet Justicia…

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La macération des feuilles de "Justicia spicigera" dans de l’eau permet l’obtention d’un colorant rouge-violet
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Analyse des couches de vernis présentes à la surface d’un violon par tomographie par cohérence optique (OCT) au Laboratoire d’optique et biosciences (LOB). Cette technique d’imagerie non destructive permet de réaliser une coupe virtuelle en profondeur de l’objet étudié pour cartographier les différentes couches de vernis, témoins de la vie de l’instrument (fabrication, usages et anciennes restaurations de l’instrument). Dans le cadre de l’étude d’objets patrimoniaux du projet MicroArt3D, cette…

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Analyse des couches de vernis présentes à la surface d’un violon par tomographie par cohérence optique
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Rechercher des marqueurs du pastoralisme en Tunisie centrale passe par l’analyse d’excréments actuels d’animaux domestiques, comme le mouton, pour identifier les spores de champignons qui poussent sur ces déjections d’animaux herbivores. Retrouver ces spores de champignons coprophiles dans des sédiments anciens témoignerait donc de la présence de ces animaux et de ces pratiques pastorales dans les milieux semi-arides tunisiens à partir du Néolithique. Dans le cadre du projet NPP-Arid, l’étude…

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Analyse d’excréments actuels d’animaux domestiques pour rechercher des marqueurs du pastoralisme en Tunisie centrale
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Les os de dinosaures sont constitués de phosphates de calcium. L’analyse chimique de ces phosphates permet de caractériser le climat sous lequel vivait l’animal il y a 140 millions d’années. La première étape consiste à prélever une fraction infime d’os sous forme de poudre, à l’aide d’une fraise rotative. Le projet PACé a pour but d’analyser certains éléments chimiques tels que le carbone, l’oxygène, le soufre, le calcium ou le strontium, présents dans les fossiles du crétacé découverts sur le…

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L’analyse des phosphates de calcium des os de dinosaures permet de caractériser le climat sous lequel vivait l’animal
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La coquille d’un gastéropode fossile vieux de 45 millions d’années est maintenue au sein d'un instrument à rayons X, la tête en bas dans un porte-échantillon confectionné sur mesure et imprimé en 3D. Le scientifique optimise ici le positionnement de l’un des détecteurs pour l’analyse de la zone d’intérêt, précisément délimitée par une petite ouverture conçue lors de la création du porte-échantillon. L'objectif du projet PEPS-3D est de mettre en place une solution novatrice de prototypage 3D de…

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La coquille d’un gastéropode fossile vieux de 45 millions d’années est maintenue dans un instrument à rayons X,
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Échantillonnage sur un fragment de récif collecté à 23 mètres de profondeur, à Roscoff, France, par des plongeurs de la station biologique marine. Sur ce fragment, plusieurs colonies de bryozoaires d’espèces différentes ont poussé, en formant des structures en carbonates de calcium, sur une gorgone (visible à gauche). Sur la droite est visible une colonie de bryozoaires de l’espèce "Pentapora foliacea" aussi appelée rose de mer, constituée de minéraux de calcite et d’aragonite. Lors du projet…

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Échantillonnage sur un fragment de récif collecté à 23 mètres de profondeur, à Roscoff, France
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Collecte d'images de luminescence d’un spécimen fossile en utilisant un imageur développé spécifiquement pour l’étude de matériaux anciens. Les images ainsi collectées permettent de révéler les motifs colorés invisibles en lumière naturelle, ainsi qu’une première caractérisation chimique des types de colorants encore présents. Les coquilles des différentes espèces de mollusques ne se différencient souvent que par leurs motifs polychromes. Quand ces coquilles se fossilisent, leur parure colorée…

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Collecte d'images de luminescence d’un spécimen fossile avec un imageur développé pour l’étude de matériaux anciens
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Analyse des résultats obtenus après les campagnes de mesures acoustiques sur un "buffet d’orgue simplifié" dans la chambre anéchoïque de l'Institut d'Alembert. Il est appelé "simplifié", car l’objectif est d’isoler seuls quelques composants majeurs qui caractérisent un buffet d’orgue. Les résultats sont alors comparés avec ceux du grand orgue de l'Église Sainte Elisabeth de Hongrie, à Paris. Enfin, cette étude apporte de nouvelles connaissances autour de l’acoustique de cet instrument…

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Analyse des résultats obtenus après les campagnes de mesures acoustiques sur un "buffet d’orgue simplifié"

CNRS Images,

Our work is guided by the way scientists question the world around them and we translate their research into images to help people to understand the world better and to awaken their curiosity and wonderment.