Composition chimique et propriétés des vitraux : redécouvrir le geste verrier

La production du verre plat et l’art du vitrail ont fait la réputation de la France médiévale.
Comme il y a peu de traces historiques, de manuscrits ou de données iconographiques, les vitraux eux-mêmes restent la principale source d’information, en particulier pour le début du Moyen Âge.

Dans ce projet de thèse, nous proposons d’étudier les vitraux disponibles au Musée de Cluny qui couvrent une large période (12-15ème siècles) qui a vu de grandes évolutions dans la composition et la technologie des verres ainsi que dans les arts graphiques.
En utilisant une approche multi-techniques avec des instruments portables (spectroscopie XRF, optique et Raman), nous allons mesurer la composition, les propriétés optiques et la structure de ces vitraux. Cela fournira une base de données des variations de composition chimique au cours du temps ce qui devrait permettre de tracer la provenance des matières premières.
La variation de viscosité avec la variation de température est la principale contrainte pour la fabrication d’objet en verre, mais il n’est pas envisageable de refondre des vitraux pour mesurer leur viscosité. La base de donnée de composition chimique que nous aurons établie nous permettra la reproduction des verres en laboratoire afin de mesurer leurs viscosités. Cette propriété n’a pas encore été étudiée systématiquement pour le vitrail bien qu’elle préside à sa mise en forme.
De plus, le rôle des agents colorants sera étudié, en particulier comment le couplage des éléments (Co, Cu, Fe) peut affecter la coloration et comment ces éléments modifient la rhéologie du verre, un aspect jamais étudié auparavant.

Le projet est porté par un consortium multidisciplinaire d’historiens spécialisés dans les verres anciens et d’experts en chimie analytique et physique du verre. Le projet de thèse offrira un aperçu complet et unique des procédés de production du vitrail et de sous-tendent les changements technologiques et de composition.