Invention venue d'IndeDes nez électroniques détectent les gaz toxiques et les rendent visibles par la couleur
Les gaz toxiques peuvent être inodores et incolores, représentant ainsi un danger invisible. Pour protéger les populations, des chercheurs indiens ont développé un nez électronique capable de détecter douze substances toxiques et de les représenter en couleurs.
Photo: Michal Jarmoluk/Pixabay
En bref :
- Les gaz toxiques comme le monoxyde de carbone peuvent se cacher dans le quotidien et représenter un danger pour la santé.
- Les techniques actuelles de détection sont souvent coûteuses et limitées à certains produits chimiques.
- Des chercheurs indiens ont développé un capteur simple qui peut reconnaître les substances toxiques et les signaler par changement de couleur.
Tous les gaz toxiques n’ont pas une odeur ou une couleur particulière. Mais une minuscule grille de carrés aux couleurs pastel et acidulées pourrait aider à leur détection. Celle-ci fait partie d’un nez électronique, également appelé e-nez, qui « renifle » efficacement les gaz dangereux ou les produits chimiques présents dans l’air.
Cette invention de chercheurs indiens n’est pas seulement économique et durable, mais elle révèle également la présence de différents gaz toxiques par leur changement de couleur respectif en quelques minutes.
Protection coûteuse contre les gaz toxiques
Qu’il s’agisse d’un barbecue à gaz ou au charbon de bois, d’une pipe à eau ou de granulés de bois : en cas de manipulation inappropriée et de combustion incomplète, le poison respiratoire qu’est le monoxyde de carbone peut facilement se former. En tant que gaz incolore et inodore, il est de plus souvent à peine perçu, ou détecté très tardivement par les personnes, et il y a danger de mort.
Les nez électroniques doivent détecter ces vapeurs et gaz chimiques nocifs. Cependant, les composants électroniques des appareils disponibles dans le commerce peuvent être coûteux et ne conviennent pas aux environnements humides.
Des modèles améliorés comme les nez optoélectroniques peuvent contourner ces limitations. En remplaçant les composants électroniques par des molécules de colorant, les gaz toxiques peuvent être signalés par des changements de couleur au contact.
Amélioration en format papier
Vijay Tak et ses collègues indiens ont maintenant développé un nez optoélectronique amélioré et plus respectueux de l’environnement avec différents capteurs, permettant de détecter simultanément davantage de gaz toxiques.
Chaque capteur se compose d’un minuscule carré de papier contenant des particules de dioxyde de silicium microscopiques. Ces particules sont recouvertes de colorants qui interagissent au contact de certains composés chimiques et changent de couleur ou d’intensité.
Pour tester la précision du e-nez, les chercheurs l’ont exposé à douze gaz toxiques, chacun en deux concentrations. Parmi les substances toxiques figurent l’hydrazine, la méthylamine, la diméthylamine, l’ammoniac, l’acide nitrique, le chlorure d’hydrogène, le fluorure d’hydrogène, l’oxychlorure de phosphore, le trichlorure de phosphore, le trifluorure de bore, le diéthyldicarbonate et le chlorosarine.
L’équipe a comparé la couleur et l’intensité des carrés avant et après une exposition au gaz de cinq minutes. Il en est résulté un motif à partir duquel ils ont pu identifier le type et la concentration du gaz présent.
Lors d’expériences répétées, les capteurs à changement de couleur ont atteint une précision de 99 % dans l’identification du type de danger chimique. La précision dans la mesure de la concentration dans les échantillons de gaz s’élevait à 96 %. Un autre test a confirmé que la précision n’était pas affectée par l’humidité.
Protection économique
Avec des coûts de fabrication estimés à 20 centimes par palette de couleurs, les chercheurs présentent un moyen économique et adaptable pour la surveillance environnementale dans des conditions réelles et pour la détection de gaz toxiques.
« Cette approche de fabrication remédie aux limitations essentielles des méthodes existantes. Elle est simple, économique et reproductible. En raison de sa polyvalence et de sa compatibilité, elle convient bien à la production de masse et aux applications pratiques », déclarent les chercheurs dans leur étude.
Les chercheurs souhaitent ensuite développer un e-nez portable afin de pouvoir également tester et détecter les produits chimiques dangereux en extérieur.
L’étude a été publiée le 21 juillet 2025 dans la revue spécialisée « ACS Sensors ».
Diplômé en ingénierie industrielle, Tim Sumpf s'est spécialisé dans les énergies renouvelables, la durabilité et l'économie circulaire. En tant que responsable du département « Connaissances » et statisticien, il a également couvert les thèmes du climat, de la recherche et de la technologie.
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