PNANO - PNANO : Nanosciences et nanotechnologies

– PEPS

Résumé de soumission

La détection de gaz suscite un grand intérêt pour faire face aux limitations d'émission d'agents polluants toujours plus restrictives. Bien qu'il existe déjà un grand nombre de capteurs sur le marché, nous proposons de développer un dispositif ultra sensible, sélectif, robuste, compact, réversible et ne nécessitant qu’un apport d’énergie limité. L’objectif de ce projet est de réaliser un nouveau type de capteur optique et catalytique pour la détection du monoxyde de carbone (CO). Le principe est d’utiliser des poudres catalytiques nanométriques de composés intermétalliques qui présentent la particularité d'oxyder spécifiquement le CO en CO2 de manière très exothermique. Les nanoparticules sont régénérées en fin de réaction comme tout catalyseur. Il est possible d'intégrer cette poudre dans une matrice sol-gel transparente et poreuse déposée en couche mince sur un composant phot nique de manière à réaliser un « pellistor » optique. En présence de CO, l'élévation de température de la couche nanocomposite entraîne une modification de l'indice de réfraction de l’élément guidant du composant sur lequel elle est déposée. L'intensité lumineuse récoltée à la sortie du dispositif va donc varier. Cette solution est très innovante c r le capteur fonctionne sans apport d’énergie et est réversible et spécifique, de part l’aspect catalytique du matériau actif. De plus, elle évite d'utiliser un matériau sensible déposé en couche mince par des techniques compliquées. Surtout, elle ne nécessite pas de bonnes propriétés optiques (transparence, planéité, ...). Enfin, les phénomènes de résonance optique dans le composant photonique confèrent au capteur une très grande sensibilité, ainsi que la possibilité de déporter la mesure sur un lieu potentiellement dangereux par l’intermédiaire d’une fibre optique. Le projet conduira à la réalisation d'un démonstrateur de principe. Le système envisagé est pour l’instant dédié à la détection de CO car les poudres ont déjà été largement caractérisées. Mais il est possible d’envisager l’étude d’autres poudres pour la détection d’autres gaz à application industrielles, environnementales ou industrielles importante hydrocarbures pour la pétrochimie, ozone, …). Les poudres seront réalisées par SYMME et caractérisées par IRCELYON. La conception de composants sera réalisée par l’IES et KLOE et caractérisés par l’IN2MP. L'ensemble du consortium conclura quand l'applicabilité du principe physique. Il sera indispensable pour cela de compléter les équipements de chaque partenaire, ainsi que de recruter des thésards et/ou des post- doctorants pendant la durée du projet.

Coordination du projet

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 0 euros
Début et durée du projet scientifique : - 0 Mois

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