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FP7

IAQSense — Résultat en bref

Project ID: 604325
Financé au titre de: FP7-NMP
Pays: France

Un moyen facile de détecter la qualité de l'air

Pour améliorer la qualité de l'air à l'intérieur de bâtiments, l'une des étapes importantes consiste à trouver une méthode de mesure et de contrôle facile à appliquer. IAQSENSE (Nanotechnology based gas multispectral sensing system for environmental control and protection) est un projet sur trois ans financé par l'UE qui vise à trouver précisément cette méthode en développant de nouveaux systèmes de détection basés sur les nanotechnologies et destinés à contrôler la qualité de l'air intérieur (IAQ) dans des lieux fermés.
Un moyen facile de détecter la qualité de l'air
Ces systèmes contrôleront avec précision la composition de l'air en termes de contaminants chimiques et biologiques sans recourir à un équipement lourd et onéreux. Afin d'y parvenir, ils ont été conçus en utilisant trois technologies brevetées, dont l'une est basée sur la dynamique de mobilité ionique de surface séparant chaque composant gazeux. Grâce à ces technologies, les systèmes peuvent être d'une part très sensibles et sélectifs et, d'autre part, complètement intégrés, économiques et adaptés à la production de masse.

Deux technologies ont été développées depuis que le projet a démarré, en septembre 2013. La première est consacrée au contrôle de la qualité de l'air intérieur en temps réel avec détection sélective de chaque type de composé organique volatil (COV) et de sa concentration. Cette technologie de détecteur COV se compose de deux circuits:

Tout d'abord, l'équipe a créé un spectromètre sur puce à surface sensible qui réagit face aux molécules à détecter. Ces molécules sont préalablement ionisées. Au-delà de cette surface sensible, un dispositif à effet de champ crée un champ dynamique et interactif qui déplace les ions en fonction de leur mobilité de surface. Le même dispositif à effet de champ génère un signal électrique par une interaction avec les charges de surface qui dépend de leur emplacement.

L'équipe a ensuite conçu un circuit intégré à application spécifique (ASIC) qui convertit le signal venant du spectromètre et assure son traitement numérique pour extraire les modèles représentatifs des molécules à détecter.

Cette technologie sera mise en production mi-2016. À cet effet, des contacts ont été pris dans les secteurs spécialisés de la construction, de l'électricité et de la ventilation. D'ici la fin du projet, en août 2016, l'équipe aura finalisé l'industrialisation du spectromètre sur puce et organisé son exploitation, le soutien technique et les outils de diffusion. Elle a identifié trois marchés pour le détecteur COV: Le contrôle et la surveillance de l'aération des bâtiments (à usage professionnel et résidentiel), les véhicules (compartiments chauffeur et passager) et les capteurs intégrés aux smartphones.

Claude Iroulart, le coordinateur du projet IAQSENSE, explique qu'ils se concentrent sur l'application concernant les bâtiments. «Nos contacts industriels sont parfaitement adaptés», déclare-t-il. «Les deux autres segments nécessitent des approches, des technologies d'intégration et des considérations de volume différentes».

Mais il estime que le détecteur à un réel avantage sur des produits comparables du marché: «Notre détecteur COV est un logiciel programmable possédant une sélectivité intrinsèque. Il a donc la capacité de remplacer une gamme de détecteurs courants tout en offrant une meilleure sélectivité et sensibilité».

La deuxième technologie développée par IAQSENSE fournit une détection à très bas niveau des menaces chimiques et des explosifs et convient donc aux diverses applications de sécurité. Cette technologie «de base cantilever» s'est révélée très sensible et reproductible industriellement. M. Iroulart précise qu'ils recherchent des partenaires en vue de poursuivre le développement de cette technologie et il s'attend à ce que le détecteur de base cantilever s'impose sur le marché au cours des prochains mois grâce à un partenariat de haut niveau allant au-delà du projet IAQSENSE.

Selon M. Iroulart, le principal défi de ce développement réside dans la réorientation des produits du stade de la recherche à celui de leur commercialisation. «Nous développons des détecteurs sous la forme de composants qui peuvent être mieux intégrés dans les systèmes de détection par les acteurs du marché. Le défi principal en matière de développement des systèmes de détection est d'assurer le passage de la recherche à la commercialisation en vue des marchés de masse. Le défi marketing majeur consiste à passer d'une structure orientée recherche à une organisation commerciale et de soutien technique intégrale disposant de canaux de distribution appropriés».

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Mots-clés

Qualité de l'air, nanotechnologie, qualité de l'air intérieur