Un détecteur d’explosif mille fois plus sensible

Le système est composé d’un micro-levier en silicium de 200 microns de long pour 30 de large, nanostructuré par environ 500 000 nanotubes de dioxyde de titane alignés verticalement. Grâce à ces nanostructures, la surface du levier est accrue d’un facteur 100, augmentant d’autant la sensibilité du détecteur.

Le fonctionnement du système est simple : les particules d’explosif éventuellement présentes dans l’air modifient la fréquence de résonance du levier, témoignant ainsi de leur présence.

Ce détecteur original a été mis au point par une équipe de l’unité « Nanomatériaux pour systèmes sous sollicitations extrêmes » (CNRS / Institut franco-allemand de recherches de Saint-Louis), en collaboration avec le Laboratoire des matériaux, surfaces et procédés pour la catalyse (CNRS / Université de Strasbourg).

Les tests ont montré que ce dispositif est capable de détecter des concentrations de trinitrotoluène (TNT) de l’ordre de 800 ppq (soit 800 molécules d’explosif parmi 10¹⁵ molécules d’air) contre seulement 1 ppq pour les détecteurs actuellement existants, soit une sensibilité 800 fois supérieure !

Ce système révolutionnaire pourrait voir son champ d’application élargi à la détection d’autres substances que des explosifs comme des drogues, des agents toxiques ou des traces de polluants organiques.

Vue d’ensemble du microlevier nanostructuré par des nanotubes alignés de dioxyde de titane. La fixation de molécule de TNT sur ces tubes modifie la fréquence de résonance du dispositif, trahissant ainsi leur présence. © Fabien Schnell, NS3E

Par Audrey Louvens, journaliste scientifique