Bientôt un tracker personnel pour mesurer la pollution

Une équipe de recherche américaine a développé un dispositif portable qui permet d'analyser et de mesurer avec rapidité et précision le niveau d'exposition aux principaux polluants toxiques pour la santé et l'environnement que chacun subit quotidiennement.

26 mars 2020

Alors que le coronavirus fait trembler le monde, des chercheurs allemands attirent notre attention sur un autre fléau 1. Un fléau qu'ils jugent plus impactant que les guerres, le paludisme, le Sida ou le tabagisme. Ce fléau, c'est la pollution de l'air. Selon leur étude, elle raccourcit de trois ans en moyenne l'espérance de vie à travers le monde et en 2015, elle a causé 8,8 millions de décès prématurés, soit le double des estimations de l'OMS.

Un défi technologique

Ce constat, qui corrobore les conclusions de précédentes recherches, ne peut que renforcer l'intérêt du nouveau dispositif portable que viennent de concevoir des bioingénieurs américains du Cheng Lab de la Penn State et de la Northeastern University 2. Couplé au smartphone, ce dispositif est capable de mesurer en temps réel la concentration des principaux polluants dans l'environnement de la personne qui le porte.

Les auteurs ont développé un capteur de gaz ou de composés organiques volatils (COV) flexible, portable et innovant dans la mesure où il utilise un mécanisme d'auto-échauffement qui améliore sa sensibilité.

Ils ont dû relever un défi technologique car les nanomatériaux qui composent le capteur sont très difficilement connectables avec des fils permettant de recevoir ou transmettre un signal. D'où l'ajout d'électrodes interdigitées. Dans la partie non sensible du dispositif, une série de lignes en serpentin capable de s'étirer comme la peau reçoit un courant électrique et réchauffe la zone de détection des gaz.

Tel un nez électronique sophistiqué, chaque dispositif pourrait intégrer de dix à plusieurs centaines de capteurs, chacun sélectif d'une molécule différente.

Multiples applications

Le Pr Huanyu Cheng et son équipe apportent la preuve de concept avec des prototypes permettant déjà de détecter le dioxyde d'azote caractéristique de la pollution automobile. Ils assurent que leur dispositif est également en mesure de détecter le dioxyde de soufre et le dioxyde d'azote, caractéristiques des pluies acides.

Des multiples applications sont envisageables, selon les concepteurs qui prévoient une commercialisation rapide. Outre un usage personnel, l'appareil pourrait aussi servir aux agences gouvernementales et aux associations environnementales pour la surveillance de l'air ainsi que dans le cadre médical pour surveiller des patients en détectant des polluants qui peuvent affecter la santé pulmonaire ou des biomarqueurs gazeux du corps humain.

La prochaine étape est de rendre les capteurs plus sélectifs, peut-être avec l'utilisation de l'apprentissage automatique pour mieux identifier les signaux distincts des molécules individuelles.