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Capteur de gaz ultra-rapide par nanotechnologie

Des capteurs de gaz pour le dioxygène de carbone (CO2) sont utilisés tous les jours. Que ce soit pour des mesures environnementaux ou pour le bien-être domotique, il existe plusieurs méthodes de mesures. Ceci-dit, les solutions actuelles sont généralement lentes (plus d'une minute pour la plupart). L'objectif de ce travail est d'étudier la faisabilité d'une nouvelle génération de capteur qui permettrait de battre ces records, tout en conservant un coût raisonnable.

La mesure se fait sur le même principe qu'une solution commune du marché : Non-Dispersive Infra-Red. Une diode émet à une longueur d'onde qui interagit avec le CO2 (environ 4.3 μm). En présence du gaz, l'intensité lumineuse arrivant au capteur est réduite, permettant la mesure du CO2. La solution développée fonctionne sur le même principe, sauf la partie sensible. Par sa faible taille, celui-ci présente une faible inertie thermique. Ceci permet une dynamique du capteur plus élevée. Le but de ce travail est donc d'établir un environnement d'essai permettant de qualifier ce nouveau type de capteur.

Ainsi, un banc d'essai modulaire a été développé. Sa modularité vient des inserts qui peuvent tenir différents composants. Le montage a été validé avec un capteur du marché avant d'étudier les capteurs fabriqués. Lors des essais, il s'est avéré que les diodes infra-rouges ne sont pas assez puissantes pour être détectable. C'est pourquoi la qualification des capteurs s'est fait avec un laser. Ce dernier permet une bonne visualisation du signal, validant la dynamique des capteurs et le système. Les effets de plusieurs variables ont été observés, dont la face du capteur et la présence d'un point noir. Cependant, il est actuellement impossible de détecter le CO2 car la longueur d'onde du laser ne correspond pas à celle absorbée par le gaz.

Ce projet représente une étape dans la chaine pour faire un capteur de gaz fonctionnel. Il faudra dès lors travailler sur l'adaptation du banc d'essai aux diodes infra-rouges.