Ce mois-ci, deux documents fondateurs de l'histoire américaine – la Proclamation d'émancipation et le 13e amendement à la Constitution – ont été exposés au Smithsonian National Museum of African American History and Culture (NMAAHC).

Ils sont conservés dans des boîtiers scellés qui ont été conçus sur mesure, fabriqué et équipé de capteurs environnementaux par le National Institute of Standards and Technology (NIST). Les documents proviennent de la collection du philanthrope David M. Rubenstein et sont exposés dans la galerie Esclavage et liberté du musée.

Chaque boîtier est équipé d'un réseau de capteurs. "Le système suit la pression, Température, humidité relative et teneur en oxygène 24h/24, 7j/7, et mises à jour toutes les 15 minutes, " a déclaré Jacob Ricker, scientifique de la pression et du vide du NIST, qui est responsable de la conception des capteurs et du système de surveillance des deux nouveaux boîtiers.

"Il est pratique d'avoir des données de surveillance continuellement mises à jour stockées sur un serveur cloud et de pouvoir tracer les données au fil du temps, " dit Ricker. " S'il y a un changement sérieux, le système enverra un e-mail au musée afin qu'il puisse prendre immédiatement les mesures appropriées. Cela fait gagner un temps considérable au personnel et simplifie grandement la tâche des utilisateurs. »

A l'intérieur de chaque enveloppe, sous une lourde couverture en verre feuilleté à deux vitres, la chambre à documents est remplie d'argon, un gaz inerte, et 0,03 pour cent d'oxygène. Pour sceller les gaz, deux grands joints toriques, ou des joints, sont pris en sandwich entre les deux moitiés du boîtier, qui ont été fraisés avec précision à partir de blocs d'aluminium solides.

"Chaque fond d'enveloppe a été découpé dans une billette [rectangulaire] d'aluminium pesant environ 605 livres [environ 274 kilogrammes], " a déclaré N. Jay Brandenburg, directeur de production/ingénieur de conception au bureau de la technologie de fabrication du NIST. "Une fois terminé, le poids moyen du fond est de 76,8 livres [environ 34,8 kg].

"Chaque cadre de boîtier a été découpé dans une billette d'aluminium pesant environ 313 livres [environ 142 kg]. Une fois terminé, le poids moyen des cadres est de 56,5 livres [environ. 25,6 kg]." Avec structures de support et instrumentation, le poids final de chaque vitrine est d'environ 250 livres [110 kg].

Les tolérances pour assembler toutes les pièces vont de plus ou moins 1/1000ème de pouce (environ 0,025 mm) jusqu'à 25/1000ème de pouce (0,635 mm).

Le NIST a déjà fait des boîtiers similaires, plus récemment pour l'exposition de l'État de New York sur la Proclamation d'émancipation préliminaire, mais aussi pour la Constitution, Déclaration d'indépendance, Déclaration des droits et de nombreux autres trésors nationaux.

« La plus grande différence et le plus grand défi auquel nous avons été confrontés avec ce projet étaient les exigences pour que nous puissions concevoir et fabriquer avec succès deux boîtiers de taille similaire, mais sont basées sur les différentes tailles de documents tout en adaptant les deux boîtiers dans une vitrine existante au musée, " a déclaré Marc Luce, directeur du bureau de technologie de fabrication du NIST.

En outre, l'installation a posé des défis uniques. Les vitrines doivent être montées verticalement et alignées ensemble dans un affichage tandis que l'équipement de surveillance est fixé à la paroi arrière de la vitrine. Le NIST a conçu une structure de support pour les deux vitrines, placés à environ 2,5 centimètres (1 pouce) l'un de l'autre, et un chariot pour enrouler la structure dans le mur.

La teneur en gaz des boîtiers reflète les décisions stratégiques des conservateurs du Smithsonian's Museum Conservation Institute (MCI), Rebecca Kaczkowski, et au NMAAHC, Valinda Carroll. Le texte principal et les signatures du 13e amendement et les signatures de la proclamation d'émancipation sont écrits à l'encre ferro-gallique, qui est une formulation historique largement utilisée dans le monde jusqu'au 20e siècle. Une combinaison de sulfate de fer et de tanins noirs extraits des galles qui se forment sur les chênes, il était d'usage courant en Amérique à l'époque de Lincoln. Cependant, la dégradation de l'encre peut accélérer la détérioration des supports papier et parchemin. En scellant les documents à l'encre ferro-gallique dans un anoxique, ou environnement presque sans oxygène, la détérioration de l'encre peut être stabilisée.

Il y avait eu des inquiétudes dans le passé sur d'autres sites que la couleur de l'encre - un pigment identifié comme étant le bleu de Prusse - changerait avec le temps sans un peu d'oxygène dans le boîtier. Cependant, des recherches récentes au MCI ont montré que la lumière et non l'anoxie est la cause de la décoloration de ce pigment.

En combinant les résultats de la recherche MCI avec les résultats favorables précédemment montrés pour l'encre ferro-gallique sous anoxie, les restaurateurs ont déterminé que l'argon avec 0,03 pour cent d'oxygène et un faible niveau de lumière fournirait l'environnement optimal pour les documents.

Ricker a passé plus d'une semaine au musée avant l'installation. "Nous devons faire le test des emboîtements, tester chaque joint et chaque bride à l'hélium pour vérifier les fuites, " dit-il. " Après cela, nous mettons le document et mettons le verre dessus, puis chassez l'oxygène de là en ajoutant de l'argon jusqu'à ce que le niveau correct soit atteint."

Cette étroite collaboration d'experts du NIST et de conservateurs du Smithsonian donnera aux visiteurs du monde entier l'occasion de voir ces documents rares qui révèlent des aspects de l'expérience afro-américaine de la fin du XIXe siècle aux États-Unis.