Des chercheurs de l’Université iranienne de technologie Amir Kabir ont mis au point un capteur de gaz hautement sensible et peu coûteux capable de détecter le formaldéhyde, un polluant atmosphérique dangereux lié aux maladies respiratoires et au cancer.
Cette avancée pourrait contribuer à améliorer la surveillance de la qualité de l’air intérieur et soutenir le développement futur de technologies de diagnostic médical.
L’équipe de recherche, dont fait partie la chercheuse diplômée Mahsa Souri, a conçu ce nouveau capteur de gaz à base de semi-conducteurs pérovskites nanostructurés.
Le dispositif a été développé pour détecter de manière sélective le formaldéhyde, un composé organique volatil largement utilisé dans les matériaux de construction, les textiles, les cosmétiques, les produits en bois et les équipements médicaux.
Bien que fréquemment présent dans les environnements intérieurs, le formaldéhyde présente des risques importants pour la santé, même à faibles concentrations. L’exposition a été associée à des maux de tête, à l’asthme, aux irritations cutanées ainsi qu’à certaines formes de cancer. Ce composé est également considéré comme un biomarqueur potentiel pour le dépistage précoce du cancer du poumon.
« Notre objectif était de développer un capteur très sélectif et abordable capable d’identifier le formaldéhyde avec une grande précision », a déclaré Mahsa Souri.
Selon la chercheuse, le capteur est basé sur la ferrite de samarium (SmFeO₃) et intègre une nanostructure poreuse tridimensionnelle unique inspirée de la forme d’un nid d’abeilles.
« Cette conception augmente la surface disponible pour l’interaction avec les gaz, améliorant considérablement la sensibilité et les performances de détection », a-t-elle expliqué. Et de poursuivre : « L’équipe a également amélioré le matériau en y incorporant une faible quantité d’indium, permettant au capteur de détecter le formaldéhyde plus efficacement que les échantillons conventionnels ».
Selon Mahsa Souri, lors des essais en laboratoire, le dispositif a présenté une valeur de réponse supérieure à 9 pour des concentrations de formaldéhyde de 10 parties par million à une température de 210 degrés Celsius, soit une performance environ huit fois supérieure à celle d’un capteur de référence.
Elle a dit que l’un des plus grands défis du projet était de concevoir et de construire une chambre de mesure de gaz complète avec des ressources limitées et sans accès à des équipements prêts à l'emploi », a-t-elle ajouté.
« Contrairement à de nombreux laboratoires qui s’appuient sur des systèmes industriels de pointe, nous avons dû concevoir et fabriquer nous-mêmes une grande partie de l'équipement. La créativité et les solutions d’ingénierie ont joué un rôle essentiel dans la réalisation du projet », a-t-elle déclaré.
La chercheuse a souligné que l’Iran mène actuellement des activités limitées dans le développement de capteurs de formaldéhyde, en particulier pour les applications médicales et la surveillance de la qualité de l’air intérieur.
« Nos résultats peuvent contribuer au développement national des technologies de détection des gaz et créer des opportunités pour de futurs produits commerciaux », a affirmé Mme. Souri.
Les résultats de cette étude ont été publiés dans la revue scientifique internationale Sensors & Actuators B: Chemical.
« Les chercheurs travaillent actuellement au développement d'un logiciel qui permettrait au capteur de convertir les variations de résistance en données de concentration de gaz en temps réel, une étape importante vers la commercialisation et le déploiement pratique », a-t-elle noté.
