Les valeurs culturelles en plastique commencent à se dégrader

Les gardiens de musée sont pressés de comprendre comment préserver les œuvres d'art modernes et les objets historiques tombés en morceaux

Dr. Odile Madden du Getty Preservation Institute de Los Angeles détient un morceau de plastique dégradé utilisé dans la recherche de nouvelles méthodes de stockage

Les gardiens de la combinaison spatiale Neil Armstrong du National Aerospace Museum savaient que cela arriverait. Ce miracle d'ingénierie est composé de 21 couches de différents types de plastique - nylon , néoprène , mylar , polyéthylène téréphtalate , kapton et téflon .

La couche de caoutchouc néoprène est le plus gros problème. Bien qu'il soit invisible et situé sous d'autres couches, il devrait, comme les gardiens l'ont suggéré, durcir et devenir cassant avec l'âge, c'est pourquoi la combinaison doit acquérir la dureté de la planche. En janvier 2006, la combinaison a été retirée de la vitrine et placée en stockage pour arrêter la dégradation.

Sur les quelque 8 300 millions de tonnes de plastique produites à ce jour, environ 60% nagent dans l'océan ou se trouvent dans des tas d'ordures. La plupart des gens veulent que ce plastique disparaisse. Mais dans les musées où les objets doivent être conservés pour toujours, le plastique ne résiste pas à l'épreuve du temps.


Les combinaisons spatiales du National Aerospace Museum que Neil Armstrong et Buzz Aldrin portaient sur la lune.

"Mon cœur se brise bien", a déclaré Malcolm Kollum, conservateur du musée. La dégradation du costume d'Armstrong a été retardée. Mais dans d'autres combinaisons spatiales appartenant à une partie de l'histoire de l'astronautique, le néoprène est déjà devenu si fragile qu'il s'est divisé en morceaux à l'intérieur des couches, et leur bruit rappelle douloureusement la défaillance du matériau.

L'art ne perd pas de temps, comme l'a démontré Georgina Reiner, scientifique en conservation aux Harvard Art Museums, lors d'une réunion de l'American Chemical Community à Boston en août 2018.

«False food choice» de Klas Oldenburg, une boîte en bois dans laquelle se trouvent des modèles d'aliments en plastique tels que des œufs et du bacon, des bananes et des biscuits à l'avoine, semble pourrir. Les blancs d'oeufs jaunissent et la banane est complètement emportée.

Dans les musées, le problème devient plus apparent. Reiner a déclaré dans une interview: "La fin de vie du plastique arrive maintenant."

De tous les matériaux, le plastique est pire que les autres en matière de conservation. «Le plastique m'agace vraiment», a déclaré Kollum. En raison de l'imprévisibilité du matériau et de l'énorme variété de types de dégradation, at-il dit, "le monde du plastique est complètement différent".

"Comparé à d'autres matériaux, notre histoire est trop courte pour comprendre combien de temps elle peut être stockée", a déclaré Hugh Shockey, conservateur en chef au St. Louis Museum of Art.

Le métal, la pierre, la céramique et le papier existent depuis plusieurs milliers d'années et le plastique n'existe pratiquement pas depuis plus de 150 ans. Mais en si peu de temps, il est devenu dominant parmi les matériaux que nous utilisons. En outre, le plastique est devenu de plus en plus courant dans les œuvres d'art et les artefacts sélectionnés pour la conservation.

Cela devient clair après une promenade dans les différents musées de la Smithsonian Institution. Il y a de l'art: des peintures acryliques, des lentilles paraboliques en polyester avec une surface miroir, une sculpture d'une femme d'âge moyen, prête à manger de la glace avec des tranches de banane, en fibre de verre.

Il y a des triomphes du génie humain: le premier cœur artificiel, le record d'Ella Fitzgerald, l'ordinateur Apple I, l'appareil D-Tag, qui ont aidé les chercheurs à suivre et à sauver les baleines du sud en voie de disparition.

Il y a des objets du quotidien qui décrivent la vie d'une personne: un ouvre-boîte électrique pour la nourriture en conserve, un téléphone à cadran rose Princess, des contenants en plastique, 48 couvercles pour des verres à café (tous différents en apparence).

«Des objets similaires font partie des collections de tous les musées, en particulier des objets historiques - ils vous ramènent au passé. Mais l'aspect matériel de la conservation de ce moment dans le temps est très complexe », a déclaré Odile Madden, spécialiste de la conservation des plastiques au Getty Conservation Institute de Los Angeles.


À gauche, le premier cœur entièrement artificiel implanté dans le corps humain en 1969. À droite, la sculpture de 1971 de Dwayne Hanson de The Woman at Food, qui utilisait plusieurs types de plastique.


Le Dr Madden tire le fil d'acétate de cellulose d'une extrudeuse

Le Dr Madden dirige un petit groupe d'initiative de chercheurs en art moderne et contemporain (Modern and Contemporary Art Research Initiative, en abrégé ModCon), travaillant à faire durer le plastique pendant des siècles.

La première étape pour les dépositaires et autres personnes consistera à déterminer ce qu'est le plastique.

"Nous utilisons ce mot comme une entité unique, bien qu'en réalité il y ait des centaines et des milliers de choses différentes en plastique", a déclaré Gregory Bailey, conservateur du Smithsonian American Museum of Art.

Le plastique est simplement appelé quelque chose qui peut être moulé. Le plastique est souvent un mélange de polymères - de grosses molécules ressemblant à de longues chaînes - et d'additifs constitués de petites molécules. Les tout premiers plastiques ont été fabriqués à partir de polymères naturels modifiés comme la cellulose, mais la plupart des plastiques modernes sont à base de polymères synthétiques qui durent beaucoup plus longtemps.

Les additifs peuvent être appelés plastifiants qui améliorent la flexibilité, ou charges qui améliorent le matériau.

"Il y a des opacifiants, des colorants et parfois même du brillant", a déclaré Madden. "Le résultat est un grand nombre de possibilités pour la composition du plastique."

Le Getty Institute se dresse sur une colline, donc par temps clair, vous pouvez voir l'océan Pacifique. Un après-midi, Anna Lagena, la gardienne, a fouillé dans un seau plein d'objets en plastique, dont certains étaient ternes, d'autres brisés en morceaux.

Les objets appartenaient à la collection de support utilisée dans la recherche de méthodes avancées de conservation plastique. «C'est tout le drame de la situation», a-t-elle déclaré.

Elle a sorti une brosse à dents, coupée en deux. Aux extrémités de l'épave, la poignée en plastique est restée transparente, bien que jaunie. Près de la pause, la brosse était opaque, comme si un nuage de fleurs blanches s'était épanoui à l'intérieur du manche.

Madden a placé la brosse cassée sous le microscope.

"Notre région a commencé par des contrôles physiques rudimentaires, tels qu'un test à l'aiguille chaude", qu'ils ont mis à la surface pour voir si le plastique fondrait, a-t-elle déclaré. "S'il y a une odeur, ça ressemble à un conifère?" Ressemble-t-il à des cheveux brûlés?


Collection de brosses à dents de l'Institut

Aujourd'hui, les spécialistes de la conservation utilisent des technologies analytiques avancées, telles que la microscopie et la spectroscopie, pour identifier les matériaux.

Au microscope, les nuages ​​blancs sur le manche de la brosse se transforment en un système complexe de défauts, d'où d'autres défauts partent. Lagena et Madden ont immédiatement déterminé que ce plastique était fait de nitrocellulose , un vieux matériau qui était souvent utilisé dans la production de films photographiques et de films.

Les gardiens ont vu ce type de dégâts à plusieurs reprises. "Aucun autre plastique ne donne de telles fractures de cette forme", a déclaré Lagena.

L'analyse scientifique est généralement appuyée par des recherches archivistiques. "Nous passons beaucoup de temps à étudier l'histoire et la production de ces choses", a déclaré Madden. "Si nous trouvons un cube Lego fabriqué avant 1960, je m'attends à ce qu'il soit composé d' acétate de cellulose , pas d'ABS."

Dans le cas d'objets pour lesquels il n'y a pas d'informations, une bonne option est de commencer par la spectroscopie, une analyse de l'interaction des molécules avec la lumière.

Madden portait un vase à rayures blanches et vertes et un petit appareil rouge. Ce dernier brille à travers les matériaux avec une lumière infrarouge, explique Michael Dutre, un scientifique de ModCon.

Absorbant la lumière infrarouge, les liaisons entre les différents atomes à l'intérieur des molécules se plieront et s'étireront d'une certaine manière, aussi distinctives que les mouvements d'une danse particulière. En étudiant ces mouvements enregistrés sur le graphique, les scientifiques peuvent déterminer le type de liaisons et essayer de tirer une conclusion sur les molécules.

Lagena tient le vase immobile tandis que Madden le touche avec la pointe du spectromètre. «Je pense que c'est du polyéthylène ou du polypropylène», explique Lagena, et son intuition est basée sur la sensation tactile du vase et son odeur.


Madden, à droite, avec Melissa David, stagiaire, utilise la spectroscopie infrarouge pour pénétrer les matériaux et mieux comprendre leur composition


À gauche, Michael Dutre expérimente la compression de l'acétate de cellulose. À droite, des cubes en plastique sont utilisés pour remplacer les fragments perdus, les coins cassés et les pièces manquantes à l'aide d'une imprimante 3D.

Dutre a lancé une procédure d'analyse sur l'ordinateur et un graphique est apparu à l'écran. Lagena avait raison - le graphique ne montre que les liaisons les plus simples entre les atomes de carbone et entre le carbone et l'hydrogène.

"L'absence de certaines fonctionnalités suggère qu'il s'agit de polyéthylène", a déclaré Dutre.

Madden enlève ce qui était de la poudre, mais maintenant sa couverture est très déformée, fissurée et recouverte d'une couche de poudre blanche.

"Le plastique a perdu un certain pourcentage de la masse", a-t-elle expliqué, car le plastifiant est remonté à la surface et a pris la forme d'une poudre blanche. Sans plastifiant, la boîte est devenue fragile, reculée et finalement fissurée sur les côtés. Le séchage et la fuite d'additifs sont les deux domaines les plus courants de dégradation du plastique.

À la chambre forte de la Smithsonian Institution, les conservateurs ont découvert qu'une tache brune était apparue sur le côté gauche du bras de la combinaison spatiale Armstrong - un plastifiant sortant des conduits d'air en chlorure de polyvinyle .

En effet, les molécules des plastiques ne s'alignent pas de la manière la plus efficace, explique Jane Lipson, spécialiste en chimie physique au Dartmouth College.

Ils sont similaires aux liquides désorganisés congelés, dans lesquels il existe de nombreux espaces de taille aléatoire entre les molécules. Au fil du temps, les grosses molécules de polymère s'organisent lentement et s'emballent plus efficacement, ce qui est perçu comme une compression à l'œil nu.

Tous les additifs, constitués de petites molécules, s'infiltrent à travers les interstices jusqu'à ce qu'ils atteignent la surface, se transformant en quelque chose comme un liquide collant ou une poudre blanche. Lorsqu'il est chauffé, le plastique se dégrade plus rapidement, car les molécules ont plus d'énergie pour se déplacer. "Ils trouvent essentiellement un moyen de devenir plus stable", a déclaré Lipson.

Les gardiens essaient souvent de trouver les meilleures conditions pour supporter les artefacts. «La majeure partie du processus de préservation consiste à entretenir un entrepôt ou une vitrine pour aider à ralentir autant que possible la dégradation», a déclaré Bailey du Smithsonian Museum of American Art.

Un ensemble de mesures peut inclure un filtrage ultraviolet, qui réduit les dommages accidentels aux liaisons moléculaires du plastique, ce qui n'est pas facile pour un musée avec un grand nombre de fenêtres. La préservation des illustrations en plastique peut également nécessiter le maintien d'une basse température et d'une humidité constante, ce qui réduit la migration du plastifiant ou la fourniture d'une atmosphère sans oxygène pour empêcher l'oxydation.

Kollam et l'équipe créent une vitrine spéciale pour le costume d'Armstrong avec des conditions soigneusement sélectionnées: 17 ºC, 30% d'humidité et des filtres qui éliminent les polluants. Les gardiens espèrent que la vitrine sera terminée l'année prochaine, lorsque la lune aura 50 ans.

Même une action aussi inoffensive, comme le nettoyage de l'objet pour l'exposition, peut être un processus difficile. Par exemple, la tâche de nettoyage du plastifiant de la surface semble assez simple, mais le nettoyage provoque la libération d'une quantité encore plus importante de plastifiant, ce qui, en principe, accélère la dégradation.

"Le plastifiant essaie simplement de trouver un état d'équilibre entre l'extérieur et l'intérieur du plastique", a déclaré Shocki. «Mais une fois l'équilibre rompu, une catastrophe peut survenir.»


Lorsqu'elles sont observées à travers un filtre polarisant sur une plaque en plastique, des traces de dommages matériels peuvent être vues divergeant du centre, ce qui permet de comprendre exactement comment cette composition s'est dégradée au fil du temps.

Un époussetage normal peut rayer la surface molle du plastique, ruinant la finition propre et brillante. Comme alternative, Shoki a d'abord appliqué la technologie par laquelle de minuscules microcristaux de glace carbonique, de la neige carbonique, sont envoyés sous forme de jets à la surface du plastique, collectant de la poussière et d'autres polluants.

Malgré sa notoriété en tant que principal polluant de la planète, le plastique a beaucoup de choses importantes pour l'histoire. Même si nous refusons le plastique, Shoki a déclaré: "Je crois qu'il est nécessaire de préserver cette mémoire dans la culture humaine."

Il se souvint de l'histoire de la carapace de tortue et de son double plastique, l'acétate de cellulose. "Nous avons réussi à presque exterminer un certain type de tortues", a déclaré Shoki, "mais nous avons ensuite pu passer d'un matériau naturel à une alternative."

«Il y a des raisons de les utiliser à la place des matériaux traditionnels», a déclaré Janet Garcia, spécialiste de la chimie des polymères chez IBM. Pour la plupart, c'est parce que le plastique est bon marché et polyvalent, léger et durable.

Les bouteilles en plastique aident à transporter l'eau vers des endroits éloignés, les matériaux composites légers aident à économiser l'énergie dans les voitures et les avions, les seringues jetables et les poches à sang aident à prolonger la vie. Les prothèses dentaires remplacent les parties défaillantes du corps.

«En partie grâce au plastique, nous pouvons survivre à notre corps», explique Madden. Sans parler d'envoyer des gens dans l'espace.