Thèse Conception d'Hydrogels Composites pour le Traitement Éco-Compatible des Objets Metalliques du Patrimoine Culturel H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Sciences de l'ingénierie et des systèmes
École doctorale : Interfaces : matériaux, systèmes, usages
Laboratoire de recherche : Institut Lavoisier de Versailles
Direction de la thèse : Nathalie STEUNOU ORCID 0000000270497388
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-09-30T23:59:59

La corrosion constitue l'un des principaux facteurs d'altération des objets métalliques du patrimoine culturel, qu'ils soient archéologiques, muséaux ou monumentaux. Les traitements actuellement utilisés pour stabiliser ou éliminer les produits de corrosion reposent souvent sur des méthodes mécaniques ou chimiques qui peuvent être invasives, peu sélectives ou impliquant l'utilisation de réactifs toxiques. Le développement de solutions de traitement plus contrôlées, respectueuses des matériaux patrimoniaux et de l'environnement représente aujourd'hui un enjeu majeur pour la conservation-restauration. Le projet HYCOMET vise à concevoir une nouvelle génération d'hydrogels composites destinés à l'enlèvement de produits de corrosion d'objets métalliques patrimoniaux. Ces gels associeront des polymères biocompatibles et des matériaux hybrides poreux de type Metal-Organic Frameworks (MOFs), capables d'adsorber sélectivement les cations métalliques libérés par les processus de corrosion (Fe²/Fe³, Cu²). L'incorporation de ces matériaux fonctionnels au sein de matrices gélifiées permettra de contrôler la diffusion des espèces chimiques et d'améliorer la capacité de capture des ions métalliques. Le projet reposera sur la synthèse de MOFs stables et biocompatibles, l'étude de leurs propriétés d'adsorption vis-à-vis des ions métalliques issus de la corrosion, puis leur intégration dans des hydrogels dont l'efficacité sera évaluée sur des objets métalliques artificiellement corrodés, puis sur des objets patrimoniaux. En proposant des matériaux de traitement innovants, recyclables et fondés sur des principes de chimie verte, HYCOMET ambitionne de développer une approche durable pour la conservation des métaux du patrimoine et de contribuer à une meilleure compréhension des interactions physico-chimiques entre matériaux de conservation, produits de corrosion et substrats métalliques, renforçant ainsi le dialogue entre chimie des matériaux et sciences du patrimoine.

La conservation-restauration des objets métalliques du patrimoine culturel constitue un défi scientifique et technique majeur. Les artefacts en fer, cuivre, bronze, argent ou alliages complexes sont intrinsèquement instables dès lors qu'ils sont extraits de leur contexte d'enfouissement ou exposés à des environnements fluctuants2,3. Leur dégradation progressive résulte de processus électrochimiques et chimiques complexes qui compromettent à la fois leur intégrité matérielle, leur apparence esthétique et leur valeur historique, artistique et patrimoniale. La restauration de ces objets doit donc concilier deux impératifs souvent en tension : stabiliser ou retirer la matière altérée selon l'objet métallique et son altération et préserver au maximum la surface originelle.

Synthèse et caractérisation structurale et physico-chimique de nouveaux hydrogels eco-compatibles