Descripción del proyecto
Sensor óptico de gases compacto y de alto rendimiento que aprovecha los polaritones
La detección de gases y partículas es fundamental para muchas aplicaciones, como la vigilancia del medio ambiente y la salud. Para garantizar la eficiencia y la eficacia se necesitan dispositivos pequeños y portátiles con una sensibilidad, selectividad y velocidad muy elevadas, junto con un bajo consumo de energía y compatibilidad con la tecnología de CMOS convencional. El equipo del proyecto POLARSENSE, financiado por el CEI, pretende dar respuesta a estas necesidades específicas insatisfechas con un chip demostrador de sensor de gas infrarrojo basado en una plataforma electropolaritónica de grafeno innovadora. El equipo integrará el sistema de detección multigas compatible con CMOS con los elementos ópticamente activos y un detector eléctrico en un único dispositivo, lo que elimina la necesidad de un fotodetector externo. El demostrador se validará utilizando mezclas de gases típicas de los analizadores de aliento y las aplicaciones de control medioambiental.
Objetivo
Monitoring gases and particles through the use of smart sensors has a crucial role in a wide range of applications, from environmental control to breath analysis for diagnostics. With the information provided by these sensors, we are able to predict, prevent and act in potentially dangerous situations. In order for the data to be effectively transferred, the gas sensors must be integrated into portable devices with wireless connectivity, and must be miniaturized concurrently. To meet this requirement, the sensors must possess high sensitivity, selectivity, speed, ultra-low power consumption, and compatibility with silicon technology. However, currently no existing technology on the market fulfils all of these criteria. POLARSENSE aims out to develop an optical (infrared) gas sensor demonstrator chip based on a novel graphene electro-polaritonic platform that is designed to address all of the aforementioned technical and commercial requirements. This will be demonstrated through its functionality and performance, with the capability of detecting multiple gases in a scalable, CMOS compatible system with a sensitivity of 0.1 ppm, alongside specific optically active elements and an electrical detector all integrated within one single device. The result is a highly compact and efficient sensing platform that does not require an external photodetector. To achieve this, POLARSENSE will simulate, design, and fabricate a demonstrator chip in accordance with the specifications of our industrial partners, and test with a compact interferometer with a broadband infrared source to evaluate the performance.
We will then validate the sensing performance of the demonstrator system with acetone gas in a matrix containing different concentrations of ethanol and/or water vapor that are typically present in breath analyzer and environmental monitoring applications.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véase: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Convocatoria de propuestas
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2023-POC
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HORIZON-ERC-POC -Institución de acogida
08860 Castelldefels
España