Dernières nouvelles du micro-spectrofluorimètre portable à LED
Inventé par Aurélie Mounier et Floréal Daniel, de l’IRAMAT-CRP2A (UBM-CNRS), et Sylvain Lazare, de l’Institut des Sciences Moléculaires (UB-CNRS), le Micro-spectrofluorimètre portable à LED ou "LEDµSF" a vu le jour dans le cadre de deux projets de recherche soutenus par le LabEx LaScArBx et la Région Nouvelle-Aquitaine (projet HYPERSPEC et ENLUMINURES).
Cet appareil, conçu pour l’analyse non-invasive des œuvres du patrimoine culturel, exploite les propriétés de la fluorescence des matériaux de la peinture (nature des pigments, traces de couleurs disparues ou zones de repeints) sous lumière ultraviolette. Les instruments qui préexistaient à cette invention nécessitaient des prélèvements de matériaux pour être étudiés en laboratoire. Le LEDµSF permet l’analyse de liants et de pigments in situ sur peintures murales par exemple, mais il peut aussi être modifié et adapté à d’autres applications.
En 2014, un brevet a été déposé par l’équipe à l’INPI avec le concours d’Aquitaine Science Transfert (SATT Aquitaine). En décembre 2015, la protection de cette invention a été étendue à l’international. En juillet 2015, un premier prototype industriel a été fabriqué par une société française locale : ERMA ELECTRONIQUE. Puis en 2017, l’équipe a confié le développement commercial à la société allemande Freiberg Instruments avec qui l'équipe a conçu un nouveau prototype. Une licence de commercialisation vient tout juste d’être signée entre la SATT et Freiberg Instruments.
Le nouveau prototype est amélioré par rapport au 1er (2 LED pour la première version contre une palette beaucoup plus large de sources excitatrices pour le second, qui vont permettre d’élargir le spectre d’études et ainsi diversifier les champs d’application). Par ailleurs, le prototype est plus petit, plus léger, ce qui améliore encore son transport et son utilisation sur site.
Evolution du LEDµSF - à gauche : v0, montage labo - au milieu : v1, 1er prototype - à droite : v2, prototype commercial.
Ce nouveau système permet à la fois de mesurer et enregistrer les spectres de réflectance grâce à une LED blanche, et les spectres d’émission de fluorescence à travers une dizaine de modules interchangeables. Le système est très léger (800 g), petit (L17 x l8 x 4 cm) et bénéficie d’un écran tactile permettant de sélectionner la LED, d’ajuster la distance de travail, le temps d’analyse, d’enregistrer les spectres de réflectance, de fluorescence, le blanc pour la calibration et le bruit de fond. La puissance des LED est réglable ce qui permet de respecter l’innocuité des œuvres d’art étudiées.
LEDµSF v2 (Freiberg Instruments) devant une estampe japonaise du 19e siècle représentant la princesse Sakura & Seigen, Toyokuni III/Kunisada (collection du CRP2A).
Le LEDµSF a déjà permis à l’équipe de recherche de l’IRAMAT-CRP2A, un travail sur des colorants organiques dans le cadre du projet INDIGO, sur des estampes japonaises ou encore sur des plafonds peints médiévaux.
Si l’invention trouve naturellement des applications dans les domaines de l’art, pour l’identification des pigments et des liants, et de la conservation pour l’étude des altérations des matériaux, elle trouve aussi des applications dans les domaines de la physico-chimie des poudres, des textiles, des fibres.. D’ores et déjà, des entreprises s’intéressent à cet équipement portatif qui présente un potentiel dans d’autres domaines, notamment celui de l’agroalimentaire.
Voir le film « Un micro-spectrofluorimètre portable LED pour l'analyse non-invasive des oeuvres du patrimoine culturel » réalisé par le LabEx LaScArBx en 2015.
Renseignements, contacts :
Aurélie Mounier, IRAMAT-CRP2A - aurelie.mounier@u-bordeaux-montaigne.fr
Nadine Schueler, Freiberg Instruments - schueler@freiberginstruments.com
En savoir plus : publications associées au LEDµSF
Propos recueillis par C. de NOTER, juin 2018