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SMART*LIGHT: une source mobile de rayons X au service de l’art

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Le projet de recherche Smart*Light consiste à développer une source compacte et mobile de rayons X de très clairs à longueur d’ondes réglables. Un consortium de 12 organisations aux Pays-Bas et en Flandre chargé du projet reçoit des subventions à hauteur de 2,85 millions d’euros du Fonds Européen pour le Développement régional (Interreg Vlaanderen-Nederland). Smart*Light peut être utilisé à des fins de diagnostic médical, dans des laboratoires de développement de nouveaux matériaux et dans les musées pour examiner des œuvres de valeur.

Technologie des rayons X

Une mammographie, l’inspection de points de soudure dans des pipe-lines, l’examen de la condition chimique d’une œuvre d’art... Tout cela peut être réalisé avec la même technologie ‘classique’ des rayons X développée au dix-neuvième siècle. Mais les rayons X ont en fait une intensité assez basse et ne peuvent pratiquement être réglés ; ils n’offrent qu’un instantané et donc des informations peu détaillées. Les rayons X ‘cohérents’, à haute intensité sont indispensables pour les applications complexes comme le développement de nouveaux matériaux et de médicaments. Ces rayons ne sont toutefois produits actuellement que dans des synchrotrons, des accélérateurs de particules qui permettent de faire voyager des électrons à pratiquement la vitesse de la lumière dans des tubes d’un kilomètre de long. Les rayonnements synchrotron permettent de détecter des changements infimes dans les matériaux et les tissus. Mais les accélérateurs de particules se trouvent tous hors du Benelux et se déplacer est impossible pour certaines applications.

Collision de rayons laser et électrons

Smart*Light utilise la technologie des accélérateurs pour transformer la lumière laser en rayons X intense et cohérents et provoquer une collision (via le procédé dit inverse Compton scattering) avec un faisceau d’électronique à haute énergie. Ces rayons permettent de réaliser des analyses très pointues, précieuses dans divers secteurs d’activité. Si la technologie Smart*Light n’a pas vocation à remplacer les synchrotrons, sa forme compacte en fait un outil précieux. Les utilisateurs seront ainsi moins dépendants des grands synchrotrons.

Étude des matériaux et des couches dissimulées sur les tableaux

Le caractère mobile du dispositif présente un grand avantage : tout l’appareil ne mesure pas plus de quatre mètres de long et peut donc être utilisé dans tous les types de laboratoires. Il peut donc être déplacé jusqu’au laboratoire. L’appareil permet des analyses plus précises du lien entre conditions de fabrication, microstructure et propriété des matériaux. Il permet aussi de développer des produits nouveaux contre la fatigue des métaux et l’érosion sur les bateaux par exemple et de faire davantage appel à l’impression 3D. Smart*Light offre un potentiel énorme au diagnostic médical dans les hôpitaux et à l’examen approfondi de tableaux dans les musées. Il est alors possible d’analyser couche par couche la composition de toiles. L’appareil est donc précieux pour préparer la conservation de pièces mais aussi pour établir leur authenticité.

Une collaboration frontalière

Le projet est né d’une étroite collaboration pluridisciplinaire entre des universités, des sociétés, des musées et des instituts de recherche. La fabrication de la source en rayons X se fait à l’Université technique d’Eindhoven, et les universités d’Anvers et de Gand développent les techniques de détection nécessaires comme la diffraction de rayons X, la fluorescence et la tomographie. La participation de l’Université Technologique de Delft concerne la fonctionnalité de l’instrument pour la recherche de matériaux dans le secteur de l’art. Le projet inclut d’autres acteurs comme VDL ETG BV, Agfa Healthcare, Erasmus MC, la Fondation de Gestion du Musée Museum Boijmans van Beuningen, TI-COAST, XRE NV, le Musée Royal des Beaux-Arts d’Anvers et la Fondation Materials Innovation Institute. TU Delft (section MSE de la faculté 3ME) assure le secrétariat scientifique de Smart*Light.

Interreg Vlaanderen-Nederland

Interreg Vlaanderen-Nederland subventionne des projets collaboratifs axés sur la croissance raisonnée, verte et inclusive. Le caractère transfrontalier des projets que soutient l’organisme est essentiel : ils doivent impliquer des acteurs de chaque côté de la frontière et tous les partenaires doivent chercher des fonds supplémentaires. Interreg est financé par le Fonds Européen de Développement Régional (FEDER)

 

Contacts au TU Delft : Hessel Castricum, responsable de projet et Prof. Dr. Joris Dik, professeur en matériaux dans l’art et l’archéologie

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