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Nanotechnologies et vie quotidienne



Des capteurs chimiques pour neutraliser les polluants de l’air

Avec une plaque "trouée" de nanopores contenant le réactif adéquat, il est possible de capter littéralement le polluant qui, en entrant dans les nanopores, interagira directement avec le réactif. "Le nanopore joue le rôle d’un milieu confiné. La rencontre entre le polluant et le réactif y est inévitable !" précise Thu-Hoa Tran-Thi, du laboratoire Francis Perrin (CEA/CNRS). La plaque sensible nanoporeuse est placée dans une petite boîte en verre fermée avec juste une entrée et une sortie d’air (cuve à écoulement) ; des fibres optiques disposées sur la cuve sont reliées à un spectromètre ; l’ensemble est habillé d’une petite boîte noire.

"Au fur et à mesure que l’air ambiant est pompé à l’entrée du dispositif, les molécules de polluant qu’il contient réagissent dans les nanopores de la matrice avec les réactifs : plus il y a de polluant, plus il y a de nanopores occupés et plus le signal lumineux va être intense" résume Thu-Hoa Tran-Thi. Ce type de capteur réagit donc d’autant plus vite que la concentration en polluant est élevée : il détecte 1 ppb (parts per billion = partie par milliard en français, soit 1µg/l) de polluant en 15 minutes, et ce temps s’abaisse à 1 minute si la concentration est de 50 ppb. (voir le document powerpoint)

Les capteurs développés jusqu’à présent au laboratoire Francis Perrin ont des applications essentiellement industrielles : détection de composés halogénés, dichlore (Cl2) et acide chlorhydrique (HCl) ou encore de trifluorure de bore (BF3), tous trois des gaz toxiques résiduels dans l’industrie des semi-conducteurs.