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Un « nez » bionique inspiré par les insectes

Des chercheurs de l'Université de Calgary ont développé des capteurs olfactifs inspirés de la nature et qui promettent de transformer des domaines allant de la détection de maladies à la surveillance environnementale. Ces capteurs olfactifs, dont la sensibilité surpasse de mille fois celle du nez humain, détectent les molécules aéroportées à des concentrations aussi basses que 100 parties par milliard. Il s'agit d'une approche innovante en matière de capteurs chimiques qui ne suit pas notre intuition conventionnelle, selon le professeur Sam Kim, à l'école d'ingénierie Schulich de l'Université de Calgary. L'inspiration vient de nos petits voisins à six pattes. Une mouche des fruits près d'une banane ou d'une bouteille de vin ouverte trouve son chemin rapidement.

Le petit capteur, exemple de la nanotechnologie, se compose d'un cristal de quartz vibrant revêtu d'une fine couche d'un matériau poreux appelé structure métallo-organique. Sam Kim affirme que le défi réside dans la création d'un capteur à la fois sélectif et sensible aux molécules. Alors que les capteurs olfactifs traditionnels peinent à différencier des molécules aux propriétés similaires, celui de l'équipe de M. Phani a réussi à reconnaître chaque gaz individuellement lors des expériences. Dans une étude récente, M. Phani et son équipe ont montré qu'un autre de ces capteurs, dix fois plus sensible qu'un nez humain, détectait aussi avec succès des composés organiques comme le benzène et le toluène à très faibles concentrations.

Les implications de cette technologie sont vastes. Arindam Phani envisage une des premières utilisations dans les soins de santé pour améliorer l'analyse de l'haleine. La capacité de détecter des niveaux de l'ordre de quelques parties par milliard, voire moins, ouvre la voie à une nouvelle génération d'analyse de l'haleine, bien plus avancée qu'un alcootest. Cela pourrait mener à une détection plus précise de maladies comme le cancer ou le diabète. Au-delà de la santé, Arindam Phani propose d'autres utilisations vitales, notamment pour détecter précocement des feux de forêt, car des composants comme les oxydes d'azote sont présents à de faibles concentrations au début d'un incendie. Il est possible de concevoir des capteurs spécifiquement adaptés à la détection des feux de forêt, explique M. Phani. Ce chercheur imagine même attacher le capteur à un drone pour cartographier les concentrations en 3D, ce qui pourrait identifier des fuites de gaz le long d'un pipeline, par exemple.

Radio Canada : https://ici.radio-canada.ca/nouvelle/2188892/nez-bionique-calgary-capteurs-olfactifs-insectes

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