20 mg de sciences in situ : Capteurs et détecteurs de gaz à oxydes métalliques

Publié par Morgane Bouterre, le 17 juillet 2018   1.3k

Première diffusion dimanche 13 avril 2014 sur Campus FM Toulouse. Image d'illustration - Capteur de gaz conçu au LCC. (A) vue d’ensemble. (B) et (C)  zoom sur la puce et couche sensible. La zone au centre de la spirale mesure moins de 0,4 mm de coté. (D) nanoparticules de dioxyde d’étain utilisés dans les capteurs (cliché de microscopie électronique) P. Fau (copyright CNRS)


La détection des gaz polluants ou toxiques à l’aide de capteurs à couche sensible a été inventée par Naoyoshi Taguchi en 1968. Le fonctionnement de ces capteurs repose sur la modification de la nature chimique de la couche de sensible déposée à la surface du capteur lorsqu’elle est en contact avec le polluant. Cette modification des propriétés chimiques est accompagnée d’une modification des propriétés de conduction de la couche sensible : la présence du polluant se traduit par une variation de la résistance du matériau.


En réduisant la taille des grains qui composent la couche sensible, la surface de contact avec les polluants augmente et il est possible de réduire la taille des dispositifs sans perdre de sensibilité. Aujourd’hui les capteurs à couche mince sont intégrables sur des micro-puces de moins de 1 mm de côté. Certains de ces capteurs équipent nos voitures pour commander les fonctions de recyclage de l’air de l’habitacle.


Pierre Fau, Ingénieur de recherche à l’université Paul Sabatier travaille au sein du groupe de recherche « Nanochimie, Organisation et Capteurs » du laboratoire de chimie de coordination du CNRS (UPR8241) sur la conception de capteurs dont la couche sensible est principalement composée de nanoparticules d’oxyde d’étain : la taille d’un grain est de l’ordre du nanomètre, soit un million de fois plus petit que le millimètre…

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Le Laboratoire de chimie de coordination