Des nanoparticules fluorescentes pour protéger le patrimoine archéologique

Chaque année, des milliers d’objets archéologiques sont volés ou vendus illégalement. Le pillage et le trafic d’artefacts constituent une menace pour le patrimoine culturel mondial. Derrière ces pillages, c’est la mémoire des civilisations que l’on efface. Pour y faire face, l'Unité de Recherche Lumière, nanomatériaux, nanotechnologies (L2n - CNRS EMR 7004), a lancé le projet NOSE (Nouvelle encre de sécurité pour le marquage des objets archéologiques) qui vise à répondre à la problématique de l'identification et du marquage des objets culturels issus de sites de fouilles archéologiques en intégrant des nanoparticules fluorescentes dans les vernis de conservation afin de créer des marquages invisibles et traçables. Cette technologie, à la fois respectueuse des objets et incontournable, illustre le rôle essentiel de la science dans la préservation du patrimoine. Les travaux de l'Unité de Recherche L2n viennent d’être publiés, le 2 septembre dernier, dans la revue scientifique internationale NPJ Heritage Science (Nature Publishing Group), sous le titre "Fluorescent nanoparticles for security tags against the looting of archaeological artefacts".

"Notre objectif est de donner aux archéologues des outils simples, sûrs et universels pour protéger les vestiges du passé. Grâce aux nanoparticules, nous pouvons rendre chaque objet identifiable à vie, sans le dénaturer", explique Julien Proust enseignant-chercheur à l’UTT responsable du projet NOSE.
 

Une idée simple : rendre le marquage invisible… mais impossible à effacer

Aujourd’hui, les musées et les archéologues utilisent différents moyens pour dissuader le vol ou identifier les objets : numéros gravés, puces, étiquettes, vernis marqués.
Mais ces méthodes présentent deux limites : elles peuvent altérer la surface des objets ou être facilement détectées et retirées.
L’Unité de Recherche L2n de l’UTT, en partenariat avec le Centre de recherche de l’École nationale supérieure de la police (CRENSP) et le laboratoire CNRS Histoire et sources des mondes antiques (HiSoMA), a mis au point des vernis transparents enrichis en nanoparticules fluorescentes facilement utilisable par les utilisateurs finaux, c'est-à-dire les archéologues, les conservateurs de musée et les représentants de la loi. Ces minuscules particules brillent sous certaines longueurs d’onde et offrent une signature optique unique, propre à chaque objet.
Autrement dit, un vase, un bijou ou une sculpture peuvent être marqués sans altération visible, grâce à une empreinte infalsifiable et inaltérable dans le temps.
 

Une recherche entre science des matériaux et archéologie

Cette recherche s’inscrit au carrefour de deux mondes : la haute technologie des matériaux et la préservation du patrimoine archéologique. L’objectif de L’Unité de Recherche L2n de l’UTT, était de mettre les innovations issues de la nanoscience au service de la mémoire des civilisations.
Concrètement, l’équipe a déterminé comment de minuscules particules luminescentes, appelées nanoparticules fluorescentes, pouvaient être intégrées dans les vernis utilisés par les restaurateurs et les archéologues pour protéger les objets anciens.
Ces nanoparticules, invisibles à l’œil nu, brillent sous une lumière spécifique et permettent de doter chaque objet d’une sorte de “carte d’identité” lumineuse — infalsifiable et discrète.

Dans cette étude, NOSE, plusieurs types de nanoparticules ont été testés :

• Les points de carbone, stables et écologiques,
• Les chalcogénures, aux propriétés lumineuses durables,
• Les points quantiques de type pérovskite, plus brillants mais plus fragiles.

 Marquages réalisés avec les résines a) Laropal, b) Paraloid et c) Regalrez.

Ces nanoparticules ont été intégrées à des résines de conservation utilisées couramment par les restaurateurs, comme le Paraloid, qui s’avère être le plus protecteur.
Les vernis ont ensuite été vieillis artificiellement pour simuler les effets du temps, permettant de mesurer la stabilité et la persistance de la fluorescence.
 

Des applications concrètes pour la protection du patrimoine

Cette innovation ouvre la voie à une nouvelle génération de marquages à la fois discrets, durables et faciles à mettre en œuvre :

• sur les sites de fouilles archéologiques, pour marquer les objets dès leur découverte,
• dans les musées et les collections publiques, pour authentifier et tracer les artefacts,
• par les douanes et les forces de l’ordre, pour lutter contre le commerce illicite.

Elle vient compléter les outils de sécurité existants et devrait permettre de renforcer la traçabilité des biens culturels sur le plan international.

Deux brevets sur des dispositifs de lecture de ces encres de marquage sont en cours de dépôt. L’objectif est de rendre accessible le décodage du code sans passage par un laboratoire spécialisé.

Margaux Gaillard, doctorante au sein du L2n, consacre sa thèse au développement d’une encre de sécurité contenant un codage ADN, pour protéger les biens précieux tels que des œuvres d’art ou des objets archéologiques. L’idée est de mettre au point une encre indélébile et infalsifiable, contenant des brins d’ADN synthétique qui permettent d’authentifier et de retracer les objets marqués. Une recherche qui pourrait révolutionner la lutte contre le vol et la contrefaçon dans le domaine du patrimoine. À terme, ces encres pourraient bien devenir les meilleures alliées des musées, des services de police et des douanes.

Référence de la publication
Duarte De Assuncao, T., Helfert, M., Thirion-Merle, V. et al. Fluorescent nanoparticles for security tags against the looting of archaeological artefacts. npj Herit. Sci. 13, 436 (2025). https://doi.org/10.1038/s40494-025-01848-y : Lire l’article sur nature.com