Des textiles égyptiens vieux de 4000 ans nous éclairent sur la durabilité des fibres de lin
Les fibres de lin contiennent des défauts intrinsèques qui peuvent limiter leurs performances et accélérer leur vieillissement. Pour mieux comprendre ce phénomène central pour la durabilité des textiles et des matériaux composites, des scientifiques de l’IRDL, du LMGC, du synchrotron SOLEIL, de l’institut FEMTO-ST, du musée du Louvre, de l'INRAE de Nantes et de l’université de Cambridge ont analysé des linges mortuaires vieux de 4000 ans. Publiés dans la revue Nature Plants, ces travaux aident à cerner l’origine et l’évolution des défauts des fibres de lin, afin de produire des matériaux toujours plus performants et résistants.
L’étude du vieillissement extrême des matériaux pose des problèmes de temps, qui forcent souvent les scientifiques à accélérer artificiellement le processus au risque de le dénaturer. Dans le cadre des textiles en lin, une plante cultivée depuis environ 8000 ans, une solution originale a été trouvée. Des chercheurs et chercheuses de l’Institut de recherche Henri Dupuy de Lôme (IRDL, CNRS/ENSTA Bretagne/Université Bretagne Occidentale/Université Bretagne-Sud), du Laboratoire de mécanique et génie civil (LMGC, CNRS/Université de Montpellier), du synchrotron SOLEIL, de l’institut FEMTO-ST (CNRS/COMUE UBFC), de l'INRAE de Nantes, du musée du Louvre et de l’université de Cambridge (Royaume-Uni) ont comparé des textiles modernes et des linges mortuaires vieux de 4000 ans, retrouvés dans des sarcophages égyptiens. Ces matériaux extrêmement bien conservés, grâce à la température et à l’hygrométrie des tombes, n’ont pas seulement gardé leur aspect, mais possèdent encore de très bonnes propriétés mécaniques tandis que les défauts structuraux inhérents aux fibres de lin ont cependant été amplifiés. Ces informations offrent des pistes pour mieux comprendre le vieillissement des fibres de lin modernes, prisées par exemple pour concevoir des matériaux composites pour les industries automobiles, nautiques et aéronautiques.
Les scientifiques ont étudié les textiles antiques avec des techniques non destructives. La microscopie à force atomique (AFM) a permis de topographier la surface des fibres et d’en cartographier la rigidité à l’échelle du nanomètre. C’est ainsi que la bonne conservation des propriétés mécaniques des textiles en lin a été constatée. La tomographie a quant à elle reconstitué en 3D le détail des fibres et comparé les versions antiques et modernes. Enfin, la microscopie biphoton a mis en évidence l’organisation de la cellulose, une molécule dont le lin est composé à 80 %. Toutes ces informations aident l’équipe à comprendre l’apparition et l’évolution des défauts qui nuisent à la conservation et aux performances des textiles en lin. L’eau pénètre en effet dans ces matériaux et les endommage par le biais de ces défauts. Afin de compléter ces connaissances, l’équipe étudie à présent des textiles en lin d’autres périodes et origines.
© Alain Bourmaud, IRDL
Références
Lessons on textile history and fibre durability from a 4000-year-old Egyptian flax yarn.
A. Melelli, D. U. Shah, G. Hapsari, R. Cortopassi, S. Durand, O. Arnould, V. Placet, D. Benazeth, J. Beaugrand, F. Jamme & A. Bourmaud.
Nature Plants, 2021
https://doi.org/10.1038/s41477-021-00998-8