L'analyse des pigments dans les pages de manuscrits enluminés médiévaux à la Cornell High Energy Synchrotron Source (CHESS) ouvre de nouveaux domaines de recherche reliant les arts et les sciences.

Louisa Smieska et Ruth Mullett ont étudié les pages de manuscrits de la Division of Rare and Manuscript Collections (RMC) de la Cornell University Library, datant du XIIIe au XVIe siècle, utilisant la fluorescence X (XRF) et l'analyse d'imagerie spectrale.

"Notre objectif initial était d'en savoir plus sur les fragments de Cornell et sur les tendances dans l'utilisation des pigments, " dit Mullett, un doctorant en études médiévales. "Une enquête initiale à l'aide d'un instrument portable XRF [p-XRF] a révélé plusieurs choses auxquelles nous ne nous attendions pas."

Leurs recherches, publié le 23 juin dans la revue Applied Physics A, a été co-écrit par Laurent Ferri, Conservateur des collections antérieures à 1800 du RMC, et le scientifique d'ÉCHECS Arthur Woll.

XRF mesure les rayons X émis par les atomes pour sonder les éléments chimiques présents dans un objet. L'enquête p-XRF a trouvé des impuretés minérales intéressantes dans un pigment bleu commun fabriqué à partir de l'azurite, un minéral de cuivre. L'équipe a ensuite sélectionné sept des fragments les plus intéressants à étudier, en utilisant les installations les plus puissantes de CHESS.

"Nous ne nous attendions pas à apprendre quoi que ce soit des oligo-éléments dans l'azurite, " a déclaré Mullett. " Nous n'étions pas du tout intéressés par l'azurite; nous espérions découvrir combien de nos feuilles utilisaient du lapis-lazuli, l'autre pigment bleu."

L'équipe a été surprise de trouver l'oligo-élément baryum présent dans le bleu d'azurite dans de nombreuses feuilles. "Nous l'avons appelé 'la question du baryum, '", a déclaré Smieska, un ancien post-doctorant à CHESS. "Au début, il a fallu un peu de temps pour convaincre tout le monde pourquoi j'étais si excité que le baryum soit présent et pourquoi cela pouvait être important. Ensuite, nous avons vu les cartes et avons commencé à voir pourquoi; le baryum était présent dans chaque bleu azurite que nous avons étudié."

Identifier quels oligo-éléments sont présents et en quelles quantités peuvent donner une empreinte unique à un pigment, ce qui peut aider à lier des pages dispersées dans différentes collections. Les impuretés et les oligo-éléments sont également des indicateurs potentiellement significatifs de l'origine des pigments, et peut aider dans d'autres enquêtes historiques et scientifiques.

Smieska, MME. '12, doctorat '15, a accepté le projet en tant que chercheuse postdoctorale à CHESS après avoir terminé son doctorat en chimie.

Comment cela a-t-il évolué – et comment le médiéviste, le conservateur et les scientifiques se sont réunis - est une histoire de connexions Cornell, s'articulant (principalement) sur les cours Mellon du Herbert F. Johnson Museum of Art.

Smieska a découvert pour la première fois que Cornell avait des manuscrits enluminés grâce au projet final de Mullett dans le Mellon Curatorial Practicum qu'ils ont suivi au printemps 2014. Elle a rencontré Woll dans le cours Art|Science Intersections le printemps suivant - "mon introduction à la technique de cartographie XRF, " elle a dit.

Cela l'a amenée à travailler pour Woll à CHESS l'année dernière et à animer un atelier de cartographie XRF pour les chercheurs intéressés par le patrimoine culturel. Ferri était parmi les participants. "Il a suggéré que nous examinions les pigments bleus dans les fragments de manuscrits enluminés que Ruth avait catalogués, " dit Smieska.

Ils ont choisi des exemples à étudier à CHESS "en fonction de la gamme de périodes géographiques et historiques qu'ils représentaient et de celles qui ont donné des résultats inhabituels ou surprenants dans l'enquête p-XRF, " a déclaré Mullett. "Nous avons examiné la gamme de pigments sur une feuille particulière. Nous avons effectué un travail comparatif sur une initiale historiée - l'une des initiales remplies les plus grandes sur une page - qui contenait du bleu, et des initiales plus petites qui avaient un autre type de pigment bleu, " et examiné les fragments avec "plus d'un bleu ou un rouge dans une page".

"L'autre caractéristique que nous recherchions était des pigments qui semblaient inhabituels. … Nous avons trouvé un gris dont nous ne pensons pas qu'il ait déjà été attesté dans les livres de recettes de pigments connus."

Jusqu'à récemment, les fragments n'ont reçu que peu d'attention des chercheurs, mais ont beaucoup à offrir aux études de manuscrits, Mullett pense :« Une recherche comme la nôtre peut rendre possible, par exemple, pour rétrécir la région géographique de production en identifiant des pigments inhabituels dans une palette."

L'analyse des pigments peut aider dans la recherche de provenance pour lier des pages de manuscrit éloignées et même les réconcilier avec leurs sources originales de livres. Autres avantages pour les restaurateurs, historiens, géologues et autres incluent « la possibilité d'en apprendre davantage sur les routes commerciales, sites miniers historiques, et l'utilisation régionale des pigments et ingrédients, ", a déclaré Mullet.

La collection de pages enluminées de Cornell s'étend du IXe au XVIe siècle. De tels fragments sont plats et plus propices aux outils d'imagerie que des volumes complets, dit Ferri.

"Les fragments sont super parce que vous pouvez documenter ou couvrir plus de sujets, modes, techniques et périodes avec 50 fragments de livres différents, par opposition à un livre fait par quelques personnes dans une région sur quelques années, " dit-il. " Cela étant dit, il est également important d'avoir des livres entiers."

Mullett est membre du projet Fragmentarium basé à l'Université de Fribourg en Suisse, qui construit une base de données de fragments de différentes institutions.

"J'espère trouver de nouvelles correspondances entre fragments et de bonnes manières de tester la théorie de notre expérimentation, et de confirmer que ces feuilles sont toutes du même endroit, " dit-elle. "C'est vraiment devenu un tout nouveau projet pour moi. J'ai maintenant développé un intérêt très vif pour les pigments et les motifs de pigmentation que je n'avais pas auparavant."

Smieska a étudié les beaux-arts en tant que premier cycle; elle est maintenant boursière postdoctorale Andrew W. Mellon au Département de la recherche scientifique du Metropolitan Museum of Art de New York. « Je n'avais pas réalisé qu'il y avait des scientifiques qui étudiaient les œuvres d'art avant d'être déjà à l'université, " dit-elle. " J'aime travailler avec les objets. Ce qui est incroyable, c'est chaque analyse que je fais, Je regarde l'objet et l'apprécie plus profondément. … Cela vous fait respecter le savoir-faire et les capacités des personnes qui les ont fabriqués."

« Je serais vraiment ravi de voir ce projet se poursuivre. Il existe un échantillon potentiellement énorme, " dit Smieska.