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Atomically precise graphene-based nano architectures for gas sensing

Description du projet

Des capteurs innovants à base de graphène pour améliorer l’efficacité de la surveillance de la pollution atmosphérique

La surveillance des polluants atmosphériques gagne en importance compte tenu de la menace considérable qu’ils représentent à la fois pour la santé publique et pour le climat mondial. Les technologies de détection actuelles s’avèrent toutefois inadéquates en raison de leurs coûts de production élevés, de leur complexité et de leur manque de sensibilité et de sélectivité. Financé par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet ATOSENSE se propose d’exploiter le potentiel du graphène pour développer des capteurs de gaz ultrasensibles. Le matériau se caractérise par un excellent rapport surface/volume, un faible bruit électronique et une capacité de miniaturisation intéressante. En utilisant des nanomatériaux à base de graphène avec des groupes fonctionnels précis, ces capteurs devraient offrir une sélectivité, une sensibilité, une vitesse et une stabilité supérieures. Les activités du projet pourraient considérablement renforcer les efforts de protection de l’environnement et de prévention de la pollution, conformément aux objectifs de l’initiative NEXTGenerationEU.

Objectif

"The dramatic effect of air contaminants on global health and Earth’s climate change require a reliable, real-time monitoring of pollutants for their effective reduction. The limitation of existing sensing technologies for this need in terms of production cost, fabrication processes, miniaturization, sensitivity and selectivity push the search for new materials and sensing concepts to address the challenge of ultra-sensitive gas sensors. In this framework, graphene appears as the most promising candidates due to its large surface-to-volume ratio, low electronic noise, miniaturization capability and cost-effectiveness. However, its semimetallic nature limits its application in the most sensitive, field-effect transistor (FET) architecture, and its inertness severely limits its selectivity. This project aims at overcoming these limitations by developing FET sensors using a new class of graphene-based nanomaterials where sensing units with atomically precise, analyte-specific functional groups are covalently linked to the transductor channels constituted by a semiconducting graphene backbone. The multidisciplinary strategy proposed in this project covers the whole value chain from the synthesis of the nanomaterial to the characterization of the sensing devices, by merging synthetic chemistry, advanced nanomaterials characterization and device fabrication. The proof-of-concept of such devices will pave the way towards ultimate ""4S"" sensor performances (selectivity, sensitivity, speed and stability), thus having a profound impact on the NEXT Generation EU challenges of “Environmental protection” and “Pollution prevention and control”."

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2023-PF-01

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Coordinateur

FUNDACIO INSTITUT CATALA DE NANOCIENCIA I NANOTECNOLOGIA
Contribution nette de l'UE
€ 165 312,96
Coût total
Aucune donnée

Partenaires (1)