Une étude comparative

C'est dire, donc, si la thèse de doctorat de cette jeune chimiste tombait à point nommé. Plus concrètement, cette « Analyse moléculaire d'encres d'impression à des fins forensiques » évalue trois techniques analytiques pour leur application à l'analyse des encres 'jet d'encre' à même le papier. Trois techniques qui, autrement dit, permettent tout à la fois une analyse en surface des échantillons de papier et un examen des composants colorés contenus dans ces encres: la spectroscopie Raman et la spectrométrie de masse équipée des sources d'ionisation DESI (Desorption ElectroSpray Ionisation, que nous traduisons désorption/ionisation électrospray) et (MA)LDI ([Matrix-Assisted] Laser Desorption Ionisation, que nous traduisons désorption/ionisation laser assistée par matrice). L'originalité de l'approche retenue par Laetitia Heudt tenait au fait, on le verra, de « considérer ces différentes méthodes comme potentiellement complémentaires et non comme des méthodes compétitives ». Suite aux premiers résultats obtenus avec la source DESI telle qu'elle est disponible au laboratoire au cours de la thèse de Laetitia Heudt, cette méthode est rapidement écartée des méthodes potentiellement envisageables pour l'application criminalistique d'analyse de l'encre présente sur des documents suspects. C'est pourquoi cette méthode ne sera pas détaillée dans la suite de cette article.

De quoi s'agit-il précisément? Une mise au point, d'abord: « Une analyse par spectroscopie Raman consiste à illuminer un échantillon avec un faisceau laser, c'est-à-dire une source de lumière. L'échantillon sera, en l'occurrence, un morceau de papier. Lorsque le faisceau laser entre en contact avec l’échantillon, une très petite fraction de la lumière diffusée est caractéristique des molécules qui composent l’échantillon. Grâce à un logiciel, la technique permet de visualiser un spectre caractéristique de(s) colorant(s)/pigment(s) constitutif(s) de l’encre présente sur le morceau de papier.. Deux molécules distinctes sont caractérisées par un spectre propre à chacune d'entre elles ». La spectroscopie Raman est, à condition de maitriser la puissance du laser, une méthode non destructive de caractérisation de la composition moléculaire d'un échantillon: elle donne une sorte d'empreinte digitale à chaque molécule,. En raison de leur structure chimique, les colorants contenus dans les encres se prêtent bien à l'analyse par spectroscopie Raman. Ces dix dernières années, la spectroscopie Raman a connu un véritable essor dans le domaine de l'analyse des sciences forensiques et notamment pour l’analyse des encres manuscrites. Il paraissait donc « légitime » de vouloir évaluer également cette méthode pour l'analyse des encres 'jet d'encre'. Cependant, « le spectre Raman d'une encre est souvent dominé par le signal Raman du colorant majoritaire. Si celui-ci est identique au sein de deux encres, celles-ci seront difficilement différenciées par la spectroscopie Raman ». Il faut, dans ce cas, avoir recours à d’autres méthodes d’analyses.

Quid alors de la spectrométrie de masse équipée de la source d’ionisation. La méthode dite Laser Desorption Ionization ? C’est  une technique d'analyse qui, pour identifier les molécules d'un échantillon  (telle qu'une encre), en mesure la masse. L’ensemble des masses de toutes les molécules de l’échantillon constitue le spectre de masse. Concrètement, dans le cas de la source LDI, un faisceau laser est dirigé sur l'échantillon pour en « désorber », c'est-à-dire en arracher violemment des molécules. Comment? Grâce à l'énergie que le faisceau aura fournie à l'échantillon. « Les colorants, en particulier, qui font partie de la composition des encres, absorberont cette énergie d'autant plus facilement que leur structure chimique le leur permet ». Ces molécules sont vaporisées, ionisées, de telle sorte qu'un dispositif dit « analyseur », classera alors ces ions en fonction de leur masse. Cependant, certains composés nécessitent l’intervention d’une « matrice » pour  être désorbés et ionisés par cette méthode. On appelle alors cette méthode, l’ionisation MALDI (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization) qui repose sur l'intervention d'une « matrice ». Il s'agit d'une petite molécule organique, sorte d'intermédiaire capable d'absorber l'énergie du laser à la place de l’échantillon avant de la lui transmettre. Ceci facilite ainsi la vaporisation et l'ionisation des molécules de l’échantillon, tout en protégeant celles-ci  de la destruction par un faisceau direct. « La méthode MALDI est semi-destructive, pour deux raisons: d'abord, bien entendu, parce que des molécules sont arrachées à l'échantillon, mais également parce que l'échantillon doit être placé sous vide. Or, il est difficile de placer sous-vide une feuille de papier entière. Il faut donc en soustraire un morceau, beaucoup plus petit ».