Une étude récente publié dans Capteurs ACS met en évidence le développement d’un nez électronique intelligent (e-nose) par une équipe de recherche dirigée par le professeur Meng Gang des instituts Hefei des sciences physiques de l’Académie chinoise des sciences.
Le nouveau nez électronique utilise une stratégie de modulation d’auto-échauffement pour distinguer avec précision différents types de molécules de gaz cibles en une seconde seulement.
Des progrès significatifs ont été réalisés dans la détection des molécules de gaz à l’aide d’un nez électronique composé de capteurs de gaz à semi-conducteurs non sélectifs. Cependant, l’extraction de caractéristiques moléculaires adéquates en peu de temps (<1 seconde) reste un obstacle majeur, qui entrave les applications d’alerte précoce du nez électronique pour les gaz mortels ou explosifs.
Dans cette étude, une approche innovante de contrôle et de modulation de la température a été développée comme alternative à la méthode conventionnelle utilisant des radiateurs externes. Un film de nanotiges de trioxyde de tungstène (WO3) préparé par dépôt à angle oblique (OAD) a été utilisé à la fois comme couche de détection sensible et comme couche auto-chauffante stable. En raison du temps de relaxation thermique ultrarapide (~ 20 μs), le capteur OAD WO3 peut générer suffisamment de caractéristiques de réponse électrique via une modulation de température d’auto-échauffement.
Cette avancée a permis de distinguer avec précision 12 molécules de gaz en 0,5 à 1 seconde, ce qui est un ordre plus rapide que les nez électroniques de pointe.
De plus, un système de nez électronique sans fil intelligent a été développé pour permettre une identification précise et instantanée des gaz cibles dans l’air ambiant.
Ce développement démontre les applications potentielles du nez électronique dans la sécurité intérieure et la santé publique, selon l’équipe.
Plus d’information:
Meng Li et al, Discrimination électronique rapide des molécules de gaz par modulation de température d’auto-échauffement, Capteurs ACS (2023). DOI : 10.1021/acsensors.3c01839