Les grands musées ont des systèmes climatiques pour protéger leurs objets contre la flexion ou la fissuration. Ces systèmes sont configurés pour des fluctuations limitées de l'humidité, partant de l'hypothèse que des variations plus importantes sont nocives. Cette hypothèse, cependant, n'a jamais été prouvé scientifiquement. Le Rijksmuseum et l'Agence du patrimoine culturel ont donc demandé aux universités techniques d'enquêter sur ce point. Recherche par TU/e ​​Ph.D. les étudiants Thomas Arends et Rianne Luimes ont maintenant indiqué que des fluctuations plus importantes sont acceptables. Cela pourrait économiser beaucoup d'énergie et de CO 2 . Arends et Luimes obtiendront leur doctorat à l'Université de technologie d'Eindhoven les 12 et 17 septembre respectivement.

L'humidité présente un grand danger pour les objets de musée. Le bois y est particulièrement sensible :même des fluctuations d'humidité minimes provoquent une expansion et une contraction répétées du matériau. Si les forces internes deviennent excessives, il y a même un risque de fissuration. Les objets de musée qui en souffrent comprennent, par exemple, les peintures sur panneaux de chêne d'avant le XVIIe siècle ou les portes de meubles du XVIIe siècle comme les armoires.

Dans le cas des peintures sur panneaux, tout dommage est souvent le résultat de différences de perméabilité à l'humidité. Les couches de peinture sur le devant du panneau ne laissent passer que lentement l'humidité. Par conséquent, la majeure partie de l'échange d'humidité se produit à l'arrière du panneau. Cette répartition inégale de l'humidité provoque la flexion du panneau. Si la tension interne devient trop importante, la couche de peinture ou même le bois peuvent se fissurer. Dans le cas des portes d'armoires, l'orientation des fibres des panneaux est le facteur le plus critique. Si les planches sont collées ensemble dans des directions différentes, l'influence de l'humidité peut provoquer l'expansion ou la contraction d'une planche plus que l'autre. Cela crée une contrainte de traction, qui peut éventuellement conduire à des fissures.

Humidité constante

Afin d'éviter de tels dommages, les musées ont des systèmes climatiques stricts qui maintiennent l'humidité constante. La fluctuation maximale de l'humidité de ces systèmes est souvent fixée à dix pour cent (plus ou moins 5 %). Arends :"Ce chiffre est basé plus sur la peur que sur la science. Dans quelle mesure les panneaux se plient en réponse à certaines fluctuations d'humidité n'a jamais été étudié sans équivoque."

Luimes et Arends ont donc été sollicités par le Rijksmuseum et l'Agence du patrimoine culturel pour déterminer scientifiquement la fluctuation maximale acceptable. Ils ont tous deux examiné le transport de l'humidité dans les objets de musée en chêne. Luimes s'est concentré sur les portes d'armoires, tandis qu'Arends enquêtait sur les peintures sur panneaux. Chaque doctorat étudiant, cependant, ont fait leurs recherches dans un département distinct, leurs points de départ étaient donc très différents. Cependant, ils sont tous deux arrivés à la même conclusion :la fluctuation d'humidité autorisée de dix pour cent semble être trop stricte. Ce résultat pourrait faire économiser beaucoup d'énergie aux musées. Le Rijksmuseum a déclaré qu'il attache une grande importance à la durabilité, tant que le climat est sain pour les objets d'art qui leur ont été confiés.

Une fluctuation de l'humidité de 20 % semble possible

Arends, qui obtiendra un doctorat en Physique Appliquée et Génie Mécanique, a examiné le transport de l'humidité à travers le bois d'un point de vue physique. Ses recherches semblent indiquer qu'une fluctuation de vingt pour cent (plus ou moins 10 %) devrait également être acceptable. "Toutefois, ces données doivent encore être vérifiées expérimentalement afin d'être applicables dans les nouvelles lignes directrices des musées à l'avenir, " dit Arends. Pour son doctorat, il a développé un modèle mathématique qui peut prédire la courbure des peintures sur panneaux pour chaque fluctuation d'humidité, épaisseur du bois et épaisseur des couches de peinture. Pour tester son modèle, Arends a même examiné une vraie porte de 1885, provenant du bâtiment du Rijksmuseum, dans un scanner IRM. « La vitesse des fluctuations d'humidité semble être particulièrement déterminante lorsqu'il s'agit de plier. Les panneaux minces sont les plus vulnérables, " explique Arends.

Le vieux bois est moins solide

Luimes, qui obtiendra un doctorat du Département de l'environnement bâti, examiné les forces mécaniques sur le bois. Ses résultats montrent que le bois ancien n'est pas aussi résistant que le bois neuf. "Une porte d'armoire en bois vieillira sur une période de plusieurs siècles et devient donc lentement moins résistante aux fluctuations d'humidité, " dit Luimes. Elle a soumis le 13e, Des morceaux de bois des XVIIe et XXIe siècles à un test dit de rupture, dans lequel la force sur le bois est augmentée jusqu'à ce qu'il se brise. Luimes a ensuite validé les résultats à l'aide de simulations informatiques. Son modèle informatique peut prédire, en fonction de la manière dont les planches sont collées ensemble et de l'âge du bois, si une porte d'armoire risque d'être endommagée lors d'une certaine fluctuation d'humidité autorisée. "Pour de nombreuses armoires du 17ème siècle, le système climatique pourrait être moins strict, mais il est important de déterminer cette limite séparément pour chaque objet, " conclut Luimes.