Système de capteurs physico-chimiques nanostructurés intelligents – FLAIR

La présence dans les environnements intérieurs de nombreuses substances et agents (chimiques, biologiques et physiques) (géno)toxiques, infectants ou allergisants à effets pathogènes n’est plus à démontrer. La détection de ces substances dans l’air intérieur est devenue de fait une préoccupation sanitaire majeure pour nos sociétés. Il y a donc un véritable besoin de dispositifs d'analyse capables de détecter et mesurer en continu l'ensemble des polluants atmosphériques. Les dispositifs actuels (spectromètres à mobilité d’ions, spectromètre de masse, spectromètre à laser à cascade quantique) sont coûteux, difficilement transportables et nécessitent une expertise de l’utilisateur. Aussi, le développement de capteurs de petite taille potentiellement peu coûteux (coût inférieur à 100k€) et délivrant un message simple pour l’utilisateur ouvrirait la voie à des dispositifs autonomes qui pourraient être déployés facilement dans les lieux publics et même, à terme, chez des particuliers. Le projet FLAIR ambitionne de répondre à ce besoin par le développement d’un démonstrateur autonome permettant d’effectuer des mesures en situation environnementale réelle. Plus précisément FLAIR a pour objectif de réaliser un capteur chimique embarqué multigaz capable de détecter sélectivement des polluants atmosphériques pouvant être présents à l’état de traces. Les polluants visés sont quatre des sept substances définies comme « hautement prioritaires » par l’Observatoire de la Qualité de l’Air Intérieur. Il s’agit du formaldéhyde, de l’acétaldéhyde, du benzène et du phtalate de di-éthylhexyle (ou DEHP). Ce capteur repose sur l’utilisation de polymères fluorescents hautement sensibles subissant une extinction de leur émission en présence des molécules cibles. Afin d’améliorer la limite de détection, les polymères fluorescents seront déposés sur un substrat nanostructuré. La sélectivité du système sera assurée par l’utilisation d’un réseau de 16 plots de polymères différents. La réponse aux polluants de ces 16 polymères constituera une "empreinte olfactive" qui grâce à un traitement informatique adéquat permettra de reconnaitre le polluant. Le projet proposé s’appuie sur les résultats de travaux antérieurs, effectués dans le cadre d’un projet Européen (Projet DETEX - NMP2-CT-2003-505908) qui visait à démontrer la faisabilité d’un nouveau concept de capteurs chimiques dédiés à la détection en phase gaz de nitroaromatiques et d’une thèse CIFRE (Thales TR« Synthèse et caractérisation photophysique de polymères fluorescents à base de polysiloxane pour la détection de composés nitroaromatiques » soutenue le 4 avril 2008, ENS de Cachan).