Depuis plus de cinq mille ans, l’humanité est fascinée par un bleu intense qui a traversé les siècles: c’est le fameux bleu égyptien, le plus ancien pigment synthétique du monde, né sur les rives du Nil. Il y a quelques mois, un lingot entier a été découvert à Rome, une découverte rarissime dont la nouvelle a fait le tour du monde. Aujourd’hui, le bleu égyptien est le protagoniste d’une nouvelle étude internationale qui révèle sa variabilité chromatique et ses secrets de fabrication, à tel point qu’une équipe de chercheurs est parvenue à le recréer en laboratoire. Le mérite en revient à John S. McCloy, professeur à la faculté d’ingénierie mécanique et des matériaux de l’université de l’État de Washington, et à Edward P. Vicenzi, chercheur au Museum Conservation Institute de la Smithsonian Institution à Suitland, dans le Maryland, qui ont dirigé l’équipe. Les travaux ont été menés en collaboration avec le Carnegie Museum of Natural History de Pittsburgh.
Le bleu égyptien est plus qu’une simple poudre colorée. Il est le résultat d’une alchimie sophistiquée entre la silice, la chaux, le cuivre et un fondant alcalin, cuits à haute température dans des fours anciens. Sa couleur, un bleu profond et brillant, a décoré statues, fresques, mosaïques et amulettes de l’Égypte pharaonique au monde romain et au-delà, remplaçant les pierres précieuses comme le lapis-lazuli et la turquoise, souvent trop chères ou trop rares.
Mais derrière son apparente uniformité, l’EB cache une étonnante variété de nuances, du bleu presque noir au bleu-vert ou au violet. Dès le IVe siècle avant J.-C., le philosophe grec Théophraste distinguait quatre variantes de couleurs, tandis que Pline l’Ancien, au Ier siècle après J.-C., décrivait des qualités et des origines différentes. Cette variabilité, aujourd’hui comme hier, est au centre de l’intérêt des archéologues, des restaurateurs et des spécialistes des matériaux.
La nouvelle étude, dirigée par John S. McCloy et ses collègues, a recréé douze “recettes” différentes de bleu égyptien en laboratoire, en variant les matières premières et les temps de cuisson, afin d’étudier comment ces paramètres influencent la formation des phases minérales et la couleur finale du pigment. Les analyses ont été effectuées à l’aide de techniques avancées telles que la diffraction des rayons X, la microanalyse électronique et la spectroscopie dans le visible et le proche infrarouge.
Outre les échantillons synthétiques, les chercheurs ont examiné des pigments commerciaux modernes, du verre dopé au cuivre et, surtout, deux artefacts égyptiens originaux datés de 2300 à 3400 ans, conservés au Carnegie Museum of Natural History de Pittsburgh. Les mêmes échantillons d’EB produits pour l’étude sont maintenant exposés dans l’exposition “Stories We Keep”, qui raconte comment la science moderne révèle les secrets cachés d’objets anciens.
Le protagoniste chimique du bleu égyptien est la cuprorivaïte (CaCuSi₄O₁₀), un silicate de cuivre et de calcium à la structure ondulée, où les ions cuivre (Cu²⁺) sont coordonnés pour absorber la lumière visible et restituer le bleu caractéristique. Mais la cuprorivaïte ne suffit pas à expliquer la richesse chromatique de l’EB.
Le pigment est en effet un matériau hétérogène, composé d’un mélange de phases cristallines et vitreuses : à la cuprorivaïte s’ajoutent des verres siliceux dopés au cuivre, de la wollastonite (CaSiO₃), du quartz, et parfois d’autres phases mineures. La proportion de ces composants, la taille des particules et la présence de fondants tels que la soude (obtenue à partir de natron ou de cendres de plantes halophytes) déterminent la teinte et la saturation de la couleur.
Les auteurs ont fixé la température de cuisson à 1000°C, légèrement supérieure à celle considérée comme typique dans l’Antiquité (850-950°C), afin de favoriser la formation de cuprorivaïte même en l’absence de fondants. Ils ont ensuite fait varier les sources de cuivre (oxyde, carbonates comme la malachite et l’azurite, métal ou bronze recyclé), de silice et de chaux, simulant ainsi les choix possibles des artisans de l’Antiquité.
Les résultats montrent qu’un pourcentage de cuprorivaïte supérieur à 50 % en poids est suffisant pour obtenir un bleu intense, mais que la présence de verre dopé au cuivre (produit uniquement si la recette inclut de la soude) ajoute une composante verte au colorant, comme le confirme l’analyse spectroscopique. La taille des particules du pigment influence également la perception de la couleur : les particules les plus fines ont tendance à réfléchir davantage la lumière, ce qui rend le bleu plus clair.
Un autre facteur crucial est le support sur lequel le pigment est appliqué : le blanc d’une toile, le plâtre d’une fresque ou la pierre d’une statue peuvent modifier la luminosité et la saturation du bleu perçu. Les auteurs soulignent que cette variabilité doit être prise en compte dans la restauration et la reconstitution des couleurs des œuvres anciennes.
L’intérêt pour le bleu égyptien n’est pas seulement archéologique. Au cours des dernières décennies, la cuprorivaïte s’est révélée être un matériau aux propriétés étonnantes : sa structure cristalline permet une émission efficace de lumière dans le proche infrarouge (NIR), une caractéristique exploitée dans la biomédecine, les télécommunications, les encres de sécurité et les lasers. Cette émission permet également aux restaurateurs d’identifier les traces d’EB même lorsque la couleur visible a disparu ou a été altérée par le temps.
L’apport le plus novateur de l’étude est la corrélation entre les recettes synthétiques, la composition minéralogique et les paramètres de couleur mesurés avec précision. Les auteurs proposent une véritable “palette scientifique” de couleurs, avec des indications pratiques pour reproduire les teintes observées sur les objets anciens. Cet outil sera précieux pour les personnes impliquées dans la restauration, la conservation et l’étude des matériaux historiques, leur permettant de se rapprocher de la compréhension des choix technologiques et artistiques des civilisations passées.
L’étude de McCloy et de ses collègues montre que le bleu égyptien est le résultat d’une ingénierie des matériaux raffinée, capable de moduler la couleur et les propriétés optiques par le choix des matières premières, les conditions de cuisson et le traitement. Son histoire, qui se confond avec celle du verre et de la céramique émaillée (faïence), témoigne d’une technologie répandue et en constante évolution, capable de s’adapter aux ressources locales et aux goûts esthétiques.
Aujourd’hui, grâce aux techniques analytiques les plus avancées, on peut non seulement reconstituer les recettes anciennes, mais aussi s’en inspirer pour de nouvelles applications technologiques. Le bleu des dieux, né sur les rives du Nil, continue ainsi d’illuminer le monde de la gastronomie.
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| Une équipe de scientifiques a recréé le bleu d'Égypte, le plus ancien pigment synthétique au monde. |
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