Prestations pour tiers

Laboratoire des technologies du domaine des arts

L’analyse mini-invasive et non destructive d’objets artistiques et culturels à des fins d’enseignement, de recherche en technologie des arts ainsi que de conservation et de restauration pratique: tel est notre métier. La diversité des matièriaux et de leurs agencements dans les biens culturels nécessite des approches analytiques tout aussi diverses. Nous relevons ce défi en couplant méthodes, infrastructures et recherche. Vous avez des questions analytiques sur votre object? Nous chercherons la réponse pour vous!

Nadim C. Scherrer, PhD in Earth Science

Responsable du laboratoire; chercheur et enseignant en analyse instrumentale. Compétences clés: microscopie électronique à balayage, analyse élémentaire, spectroscopie Raman (spécialité: analyse des pigments), microscopie optique.

Stefan Zumbuehl, PhD in Conservation Science

Chercheur et enseignant dans le domaine des technologies des arts (Art conservation science). Compétences clés: analyses mini-invasives des matières à l’aide de la spectroscopie et imagerie infrarouge (FTIR, FTIR-FPA imaging), mise au point de techniques préparatrices pour l’analyse FTIR, notamment de techniques de dérivation.

Thomas Becker, Konservator-Restaurator SKR® und Materialprüfer RT1

Enseignant des procédés d’imagerie non destructive (Imaging methods beyond visible) en lumière UV, NIR et rayons X. Compétences clés: radiographie stationnaire et mobile d’objets artistiques et culturels.

Brigitte Lienert-Pärli, Chemielaborantin HFP und Sicherheitsassistentin

Interlocutrice pour le maniement adéquat des substances chimiques et des matières dangereuses. Experte et formatrice pour les méthodes et techniques de laboratoire par voie humide.

Les vocations du Laboratoire d’analyse des matériaux artistiques;

  • L’enseignement, dans le cadre de la formation de conservation et de restauration du Swiss CRC, avec les spécialisations suivantes: «Tableaux et sculptures», «Oeuvres graphiques, documents, photographies», «Architecture, aménagement, mobilier» et «Matériaux et médias modernes» (spécialisations enseignées à la HEAB), biens culturels archéologiques et techniques (HE-ARC, Neuchâtel), textiles (Fondation Abegg, Riggisberg), stucs et peintures murales (SUPSI-DACD, Lugano),
  • La recherche, dans le contexte des technologies des arts,
  • Des contrats de service sur mandat des musées et des professionnel-le-s de la conservation et de la restauration, de la protection des monuments, des chercheuses et des chercheurs externes , en Suisse et à l’étranger.

Le laboratoire collabore étroitement avec le Laboratoire technologique d'art à l'Institut suisse pour l'étude de l'art (ISEA), à Zurich.

Le laboratoire de la HEAB est habitué à traiter une vaste palette de matériaux organiques et inorganiques utilisés dans les arts et dans la culture. L’infrastructure d’analyse se concentre sur l’analyse matérielle et sur l’imagerie; le laboratoire est spécialisé dans les domaines suivants: 

  • l’analyse des couleurs (pigments, matières de charge, liants), des unités stratigraphiques et de leur chronologie;
  • l’analyse de la composition des matériaux utilisés dans les objets d’art;
  • l’analyse des phénomènes de détérioration de ces matériaux, en relation avec des problématiques de conservation-restauration;
  • la reconstitution de la chronologie relative de différentes interventions;
  • la documentation de l’état  de conservation des objets et l’évaluation des effets d'interventions potentielles;
  • l’identification de pigments et de mélanges synthétiques et organiques;
  • l’optimisation et le développement de méthodes d’analyse  pour les matériaux du patrimoine et les technologies artistiques
  • l'analyse et la provenance de matériaux de référence historiques
  • ...

N’hésitez pas à nous contacter sans engagement et à nous poser des questions, nous sommes peut-être en mesure de vous aider.

Nos collaboratrices et nos collaborateurs disposent d’un laboratoire moderne, doté d’une vaste infrastructure pour la microscopie optique et numérique, la spectroscopie (analyse de matériaux), l’imagerie, les analyses thermiques, la simulation du vieillissement, les essais de traction et les procédés chimiques par voie humide.

Microscopie

Microscopes, prises de vue numériques

  • Microscope électronique à balayage ZEISS EVO MA 10 (VP-SEM), SE, capteurs HDBSD
  • Microscope numérique Keyence VHX1000, objectifs VH-Z20R et VH-Z100R, trépied motorisé VHX-S50 (1µm step)
  • Des appareils pour la stéréomicroscopie, la microscopie à polarisation et la microscopie à fluorescence
  • Une caméra microscopique Jenoptik ProgRes XT Core 3 (2080x1542pixel, USB 3)
  • Les logiciels ProgRes Capture Pro 2.8 et Helicon Focus

Spectroscopie

Spectroscopie infrarouge, Raman, UV-Vis, élémentaire

  • FTIR Perkin Elmer System 2000 (10'000 – 580cm-1)
  • FTIR Bruker Tensor 27 (8000 – 400cm-1) & Hyperion 3000 (FPA 64x64, 4000 – 900cm-1)
  • Raman Renishaw InVia (Lasers: 785, 633, 514nm)
  • Spectrophotomètre UV-Vis Perkin Elmer Lambda 650
  • EDS Thermo Noran System 7 (SDD 30mm2) couplé au MEB Zeiss Evo MA10 VP-SEM

Imagerie

Imagerie FTIR-FPA , microscopie électronique à balayage, cartographie Raman, radiographie, thermographie, réflectographie

  • Imagerie ATR-FTIR-FPA (Bruker Hyperion 3000, 64x64pixels covering 32x32microns)
  • SEM -SE, -BSE, -EDS (Zeiss Evo MA10 VP-SEM, Thermo Noran System 7)
  • Cartographie Raman (Renishaw InVia, Prior motorised x-y-z stage. 0.04µm step)
  • Équipement de radiographie mobile avec films analogiques et dispositif de développement
  • Caméra thermique infrarouge Infratec Varioscan 3021St (plage spectrale: 8-12µm; 360x240pixel; plage de mesure: de -40 à +1200oC; résolution thermique: ±0.03K)

Radiographie

Radiographie d’objets artistiques et culturels

  • Installation radiologique mobile (GE Inspection Technologies ERESCO 42MF3.1, 5-200kV, 900W, 0.8mm Be)
  • Développeuse automatique AGFA Structurix NDT-M
  • Dosimètre M-GIL (Gilardoni)

Analyse thermique

Chimioluminescence, calorimétrie différentielle, thermogravimétrie

  • CL (Instruments ACL CL1.0 V.5)
  • DSC (Mettler Toledo DSC822e)
  • TGA (Mettler Toledo TGA/SDTA851e)

Tests de matériaux

Résistance à la traction, simulation climatique, photovieillissement

  • Machine d’essais de traction (Zwick  BZ2.5/TN1S)
  • Enceinte climatique (Vötsch VC0020, 10-90°C 30-95%rF)
  • Enceinte de vieillissement sous lumière (Alpha Xenotest Alpha LM)
  • Four à chambre (max. 1150°C)
  • Études de séchage, avec ou sans dispositif sous vide (max. 200-250°C)
  • Analyseur d’angle de contact

Chimie par voie humide

Laboratoire chimique entièrement équipé pour la formation et la recherche

  • Trois hottes
  • Balances
  • pH-mètre
  • Centrifugeuse et rotavap
  • eau milliQ et osmosée à disposition
  • Vaste collection de composés chimiques, solvants, pigments

Préparation d'échantillons

Équipement pour enrober, découper, poncer, polir, enduire et gazer des échantillons

  • Durcissement à la lumière bleue
  • Tronçonneuse abrasive avec dispositif de coupe (Scandia Minicut 40) à disque diamanté (127x0.4mm)
  • Disque de polissage et de meulage sous arrosage (Scandia Scandimatic)
  • C-evaporation coater (Cressington Carbon Coater 108C)
  • Au-evaporation coater (Edwards E12 E2)
  • Au-sputter coater (Edwards S150 with Ar-Plasma)

Le laboratoire d’analyse des matériaux artistiques de la HKB  travaille dans différents champs thématiques et projets qui relèvent de la recherche en technologies des arts, assigné au pôle de recherche „Matérialité dans l'art et la culture“ de la HKB.

2018

Cato, E., Rossi, A., Scherrer, N.C. and Ferreira, E.S.B. (2018). "An XPS study into sulphur speciation in blue and green ultramarine." Journal of Cultural Heritage 29: 30-35. DOI:10.1016/j.culher.2017.09.005

Hendriks, L., Hajdas, I., Ferreira, E.S.B., Scherrer, N.C., Zumbuehl, S., Küffner, M., Wacker, L., Synal, H.-A. and Günther, D. (2018). "Combined 14C analysis of canvas and organic binder for dating a painting." Radiocarbon 60(1): 207-218. DOI:10.1017/RDC.2017.107 

2017

Cato, E., Scherrer, N. and Ferreira, E.S.B. (2017). "Raman mapping of the S3- chromophore in degraded ultramarine blue paints." Journal of Raman Spectroscopy 48(12): 1789-1798. DOI: 10.1002/jrs.5256

Zumbühl, S., Hochuli, A., Soulier, B. and Scherrer N.C. (2017). Fluorination technique to identify the type of resin in aged vanishes and lacquers using infrared spectroscopy. Microchemical Journal 134, 317-326. sciencedirect.com

Zumbühl, S., Brändle, A., Hochuli, A., Scherrer, N.C. and Caseri, W. (2017). Derivatization Technique To Identify Specifically Carbonyl Groups by Infrared Spectroscopy: Characterization of Photooxidative Aging Products in Terpenes and Terpeneous Resins. Analytical Chemistry 89(3): 1742-1748. DOI:10.1021/acs.analchem.6b04008

2016

Dietemann P., Neugebauer W., Baumer U., Fiedler I., Beil C., Obermeier A., Schäfer S., Zumbühl S., (2016). Analysis of Complex Binding Media Combining Chromatographic Techniques, Fluorescent Staining for Proteins and FTIR-FPA Imaging. In: Painting in Tempera, c. 1900, KUNSTmaterial 4, Beltinger K., Nadolny J. (Eds.), Schweizerisches Institut für Kunstwissenschaft SIK-ISEA Zürich, Archetype Publications, Zürich: 183-203.

Ferreira S.B., Wyss K., de Villemereuil V., Beltinger K., Marone F., Scherrer N.C. and Zumbühl S. (2016). The role of reconstructions in the identification of a wax/resin/gum tempera binder developed by Hermann Urban in 1901 and used by Cuno Amiet in 1902. In: Painting in Tempera, c. 1900, KUNSTmaterial 4, Beltinger K., Nadolny J. (Eds.), Schweizerisches Institut für Kunstwissenschaft SIK-ISEA Zürich, Archetype Publications, Zürich: 205-227.

Hendriks L., Hajdas I., McIntyre C., Küffner M., Scherrer N.C. and Ferreira E.S.B. (2016). Microscale radiocarbon dating of paintings. Applied Physics A 122:167.

2015

Engel N.L. and Zumbühl S. (2015). An evaluation of selected retouching media for acrylic emulsion paint. Journal of the American Institute for Conservation 54(4): 224-237.

Gervais C., Languille M.A., Moretti G., Reguer S. (2015): X-ray photochemistry of Prussian blue cellulosic materials: evidence for a substrate-mediated redox process. Langmuir 31: 8168

Ferreira E., Gros D., Wyss K., Scherrer N., Zumbühl S. and Marone F. (2015). Faded shine…. The degradation of brass powder in two nineteenth century paintings. Heritage Science 3(1): 1-11.

2014

Gervais C., Languille M.A., Reguer S., Garnier C. and Gillet M. (2014): Light and anoxia fading of Prussian blue dyed textiles. Heritage Science 2: 26.

Zumbuehl S., Scherrer N.C. and Eggenberger U. (2014). Derivatization technique to increase the spectral selectivity of two-dimensional Fourier transform infrared focal plane array imaging: Analysis of binder composition in aged oil and tempera paint. Applied Spectroscopy 68(4): 458-465.

Zumbühl S. (2014). Parametrization of the solvent action on modern artists’ paint systems. Studies in Conservation 59(1) 24-37.

Zumbuehl S., Scherrer N.C. and Mueller W. (2014). Derivatisation technique for infrared spectroscopy - characterisation of oxidative ageing products in modern oil paints. In Issues in contemporary oil paint. K. J. Van den Berg, A. Burnstock, M. de Keijzer et al., Springer Verlag: 213-225.

Franken V., Heydenreich G., Jägers E., Müller W., Schulz J. and Zumbühl S. (2014). Set Back the Race: Treatment Strategies for Running Oil Paint. In Issues in contemporary oil paint. K. J. Van den Berg, A. Burnstock, M. de Keijzer et al., Springer Verlag: 333-349.

Blumenroth D., Zumbuehl S., Scherrer N.C. and Mueller W. (2014). Sensitivity of modern oil paints to solvents: effects on synthetic organic pigments. In Issues in contemporary oil paint. Van den Berg K.J., Burnstock A., de Keijzer M. et al., Springer Verlag: 351-362.

Zumbuehl S., Scherrer N.C., Engel N.L. and Mueller W. (2014). The kinetics of dissolution of varnishes: The influence of vapour pressure on the rate of solvent action. ICOM-CC 17th Triennial Conference, Melbourne, International Council of Museums.

2013

Gervais C., Languille M.A., Reguer S., Gillet M., Pelletier S., Garnier C., Vicenzi E.P. and Bertrand L. (2013): Why does Prussian blue fade? Understanding the role(s) of the substrate. Journal of Analytical Atomic Spectrometry 28: 1600-1609.

Becker T. (2013). Die Kunst der Durchstrahlung von Kunst und Kulturgut. Schweisstechnik/Soudure, Offizielles Organ des Schweizerischen Vereins für Schweisstechnik, Ausgabe 01/2013: 17-20.

Blumenroth D., Zumbuehl S., Scherrer N.C. and Mueller W. (2013). Lösemittelsensitivität moderner Ölfarben - Empfindlichkeit synthetisch-organischer Pigmente in Künstlerfarben des 20. Jahrhunderts. Zeitschrift für Kunsttechnologie und Konservierung 27(1): 127-135.

2012

Wörle M, Hubert V., Hildbrand E., Hunger K., Lehmann E., Mayer I., Petrak G., Pracher M., von Arx U. and Wülfert S. (2012). Evaluation of decontamination methods of pesticide contaminated wooden objects in museum collections: Efficiency of the treatments and influence on the wooden structure. Journal of Cultural Heritage 13 (3) Supplement 209-215.

Becker T. (2012). Radiografie von Kunst und Kulturgut. ZfP-Zeitung, Zeitschrift der DACH-Gesellschaften DGZfP, ÖGfZP und SGZP, ISSN 1616-069X, Ausgabe 128: 50-52.

Scherrer N.C. and Zumbuehl S. (2012). Naturwissenschaftliche Ergebnisse. In Degradation an Hinterglasmalerei - vergleichende materialtechnologische Untersuchungen und Klassifizierung der Schadensbilder an Hinterglasgemälden des 18. Jahrhunderts. Bigler J. Bern, Hochschule der Künste Bern: 65-69.

Soulier B., Zumbuehl S., Echard J.-P., Scherrer N.C. and Wyss K. (2012). Resonanzen vergessener Oberflächen: Lautenfirnisse der Renaissance Teil 2. Zeitschrift für Kunsttechnologie und Konservierung 26(2): 462-471.

2011

Becker T. (2011). Verborgenes Entdecken, Artikel über die Radiografie von Kunst und Kulturgut in: Nike-Bulletin 1-2: 24-27.

Zumbuehl S., Scherrer N.C., Ferreira E.S.B., Hons S., Mueller M., Kuehnen R. and Navi P. (2011). Accelerated ageing of drying oil paint: an FTIR study on the chemical alteration: problems of accelerated ageing under variable conditions of light, temperature and relative humidity. Zeitschrift für Kunsttechnologie und Konservierung 25(2): 339-351.

2010

Zumbuehl S., Ferreira E.S.B., Scherrer N.C. and Schaible V. (2010). The non-ideal action of binary solvent mixtures on oil and alkyd paint, Cleaning 2010 – New Insights into the Cleaning of Paintings, Preprints containing the abstracts of the international conference, Valencia 26.-28. May 2010, L. Fuster-Lopez, E.A. Charola, M.F. Mecklenburg, M.T. Domenénech-Carbo (Eds.), Universidad Polytecnica de Valencia and Smithonian Institute, Valencia (2010) 43-44.

Zumbuehl S. and Scherrer N.C. (2010). Die Auswirkungen der morphologischen Strukturveränderungen auf die Materialeigenschaften von Dispersionsfarben. Zeitschrift für Kunsttechnologie und Konservierung 24(1): 76-87.

2009

Ferreira E.S.B., Boon J.J., van der Horst J., Scherrer N.C., Marone F. and Stampanoni M. (2009). 3D Synchrotron x-ray microtomography of paint samples. Proceedings SPIE 7391(Optics for Arts, Architecture, and Archaeology II, Munich, 15 July 2009): 73910L73911-73918.

Scherrer N.C., Zumbuehl S., Delavy F., Fritsch A. and Kuehnen R. (2009). Synthetic organic pigments of the 20th and 21st century relevant to artist's paints: Raman spectra reference collection. Spectrochimica Acta Part a-Molecular and Biomolecular Spectroscopy 73(3): 505-524.

Zumbuehl S., Scherrer N.C., Berger A. and Eggenberger U. (2009). Early Viridian pigment composition characterization of a (hydrated) chromium oxide borate pigment. Studies in Conservation 54(3): 149-159.

Käser F. and Bohn M. (2009). Decomposition in HTPB bonded HMX followed by heat generation rate and chemiluminescence. Journal of thermal Analysis and Calorimetry 96 (3) 687-695.

Zumbühl S., Gross M. (2009). Alexej von Jawlensky, Wassily Kandinsky – Eine Künstlerfreundschaft aus materialtechnologischer Sicht. Reihe Bild und Wissenschaft – Forschungsbeiträge zu Leben und Werk Alexej von Jawlenskys, Band 3, Alexej von Jawlensky Archiv Locarno 256-263.

Zumbühl S., Segieth-Wuelfert F., Wuelfert S. (2009). Die Spitze des Eisbergs... – Kunsttechnologie und Fälschungsproblematik. Reihe Bild und Wissenschaft – Forschungsbeiträge zu Leben und Werk Alexej von Jawlenskys, Band 3, Alexej von Jawlensky Archiv Locarno 252-255.

2008

Comiotto A. (2008). Miniaturized cold athmospheric plasma for the conservation of plastics in modern and contemporary art. Chimia 62 (11) 877-881.

Käser F. and Roduit B. (2008). Lifetime prediction of rubber using the chemiluminescence approach and isoconversional kinetics. Chimia 62 (11) 908-912.

Buder A. (2008). Dammar resin degradation revisited. Chimia 62 (11) 913-917.

Käser F. and Roduit B. (2008). Prediction of the ageing of rubber using the chemiluminescence approach and isoconversional kinetics. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 93 (1) 231-237.

Zumbuehl S., Attanasio F., Scherrer N.C., Mueller W., Fenners N. and Caseri W. (2008). Solvent action on dispersion paint systems and the influence on the morphology-changes and destruction of the latex microstructure. Postprints of the Symposium; Modern Paint Uncovered, Tate Modern London, Tom Learner (Ed.), 17-19. May 2006, Tate Modern 255-266.

Zumbühl S. (2008). Material choice in the context of the artistic working phase – the use of synthetic organic colorants by Alexej von Jawlensky (1864-1941), Preprints, Scientific Workshop at the Doerner Institute München, Germany: „Permanent Yellow, Irgazine Red, Heliogen Blue and Co.: Towards an Improved Micro-identification of Synthetic Organic Pigments and Dyestuffs in Works of Modern Art“, 12. Sept. (2008).

Fuesers O., Zumbühl S. (2008). The Influence of Organic Solvents on the Mechanical Properties of Alkyd and Oil Paint, NDT Database & The e-Journal of Nondestructive Testing, Conference Proceeding, ART2008 – 9th International Conference, May 25-30 2008, Jerusalem, www.ndt.net, 219Fuesers.pdf, 1-14.

Kilchhofer M. and Scherrer N.C. (2008). Konservierung von Malereien auf Lehmputzen. Zeitschrift für Kunsttechnologie und Konservierung 22(2): 343-354.

2007

Segieth-Wuelfert F., Wuelfert S. und Zumbuehl S. (2007). Der Teufel steckt im Detail – Der Beitrag der Kunsttechnologie bei der Weiterführung des Catalogue Raisonné Alexej von Jawlensky. Zeitschrift für Kunsttechnologie und Konservierung 21(2): 330-335.

2006

Fuesers O. and Zumbuehl S. (2006). Vorsicht bei der Beleuchtung! Die spezifische Empfindlichkeit von Spätwerken Alexej von Jawlenskys – Untersuchungen zu maltechnisch bedingten Strukturveränderungen. Reihe Bild und Wissenschaft, Forschungsbeiträge zu Leben und Werk Alexej von Jawlenskys, Band 2, 103-110.

<2005

Zumbuehl S. and Scherrer N.C. (2003). Aktive Passivierung der Degradation cellulotischer Strukturgefüge. Zeitschrift für Kunsttechnologie und Konservierung 17(1): 387-396.

Dietemann P., Kälin M., Zumbühl S., Knochenmuss R., Wülfert S. and Zenobi R. (2001). A mass spectrometry and electron paramagnetic resonance study of photochemical and thermal aging of triterpenoid varnishes. Analytical Chemistry 73(9) 2087-96.

Dietemann P., Meisterhans C., Pfeiffer C., Zumbühl S., Knochenmuss R. and Zenobi R. (2000). Artificial Photoaging of Triterpenes Studied by Graphite-Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry. Helvetica Chimica Acta 83(8) 1766-1777.

Zumbühl S. and Wuelfert S. (2001). Chemical Aspects of the Bookkeeper Deacidification of Cellulosic Materials: The Influence of Surfactants. Studies in Conservation 46(3) 169-180.

Synthetic organic pigments & Raman

Artwork based pigment research

Derivatisation & FTIR-FPA imaging

Solvent action on artist’s paints

Musical instrument varnishes

Painting techniques