BIOPATINA
L’objectif de ce projet est de proposer un traitement biologique alternatif pour la protection d’alliages cuivreux. En utilisant les propriétés uniques de certains champignons, ce projet repose sur la conversion de patines de corrosion existantes en oxalates de cuivre. Grâce à leur stabilité et leur insolubilité même en atmosphère acide, la formation d’oxalates de cuivre permet une protection sur le long terme sans altération de l’apparence d’objets archéologiques ou de sculptures en extérieur.
Au cours du projet EU-ARTECH (2004-2009), la souche Beauveria Bassiana, isolée des sols de vignobles contaminés au cuivre, montre d’excellents résultats, en convertissant presque 100% des hydroxysulfates de cuivre et hydroxychlorure de cuivre.
Observations ESEM : a) culture de B.bassiana sur un milieu enrichi en cuivre, montrant des agrégats en rosette caractéristique d’oxalates de cuivre. b) oxalates de cuivre formés sur des coupons corrodés en milieu urbain (présence de sulfates de cuivre) et c) en milieu côtier (présence de chlorures de cuivre). Msc A.Simon (2007) « Etude et optimisation de la formation fongique d’oxalate de cuivre sur du vert-de-gris en vue de la protection des monuments ».
L’efficacité du traitement innovateur développé pour les monuments en bronze a été étudié plus longuement sur des objets archéologiques, avec le projet BAHAMAS (Biological patinA for archHeological and Artistic Metal ArtefactS, 2010-2012). Les propriétés (mécanismes de formation, adhésion, …) d’oxalates de cuivre biosynthétiques ont été étudiées plus précisément sur des milieux de culture enrichis en cuivre ou sur des coupons corrodés. Des analyses croisées montrent que les premiers micromètres de la couche de corrosion sont entièrement convertis en oxalates de cuivre, comme illustré sur la figure ci-dessous.
Cartographie ATR-FTIR après traitement d’une section transversale d’un coupon corrodé en milieu urbain: a) vue sous microscope optique en lumière visible avec la zone d’analyse ATR indiquée en rouge. Images chimiques représentant b) la couche de corrosion urbaine composée de brochantite (région 1105-1085 cm-1), c) les oxalates de cuivres nouvellement formés par biopatine (1320 cm-1) et d) l’agent d’enrobage de la section (région 1735-1715 cm-1).
Suite aux résultats prometteurs obtenus, l’efficacité du traitement fongique est validée par des procédures de vieillissement en chambre climatique et en milieu naturel (Innosuisse-anciennement CTI en 2013-2014, Gebert Rüf Stiftung en 2013-2016 et Stiftung zur Förderung der Denkmalpflege en 2015-2018).
L’utilisation de procédés respectueux de l’environnement pour la préservation du patrimoine culturel métallique est maintenant démontrée dans le domaine de la conservation du patrimoine. Ces travaux ont permis le développement d’un kit simple d’utilisation, dédié aux conservateurs- restaurateurs, pour le traitement de passivation d’objets d’art, archéologiques ou architecturaux.
Collaborations :
- Laboratoire de microbiologie (LAMUN), UniNE
- Haute Ecole Arc Conservation Restauration, HES-SO
- Institute for the study of antropic impact and sustainability in the marine environment, CNR-IAS (ancien. CNR-ISMAR, Gène, Italie)
- Musée National Suisse
- Laténium, musée et parc archéologique Hauterive-Neuchâtel
