Avec l’augmentation de la air pollution de l’air, en particulier dans les zones urbaines densément peuplées, les tests de qualité de l’air et la présence de gaz polluants, tels que le dioxyde de carbone, le dioxyde d’azote (NO2) et le monoxyde de carbone, sont devenus additionally importants que jamais. Les systems de détection et de surveillance des gaz sensibles sont donc un besoin urgent.



Les nouveaux capteurs à foundation de transistors à effet de champ organique (OFET), qui sont très sensibles, flexibles et légers, ouvrent la porte aux capteurs de gaz portables même sur les peaux électroniques. Cependant, les OFET sont instables, et donc non durables, à température ambiante. Cela limite leur applicabilité et les rend inférieurs aux capteurs inorganiques existants, qui néanmoins, ne possèdent pas la flexibilité et la légèreté des capteurs organiques.

Comblant le fossé organique-inorganique, des scientifiques de l’Université nationale d’Incheon, en Corée, dirigés par le professeur Yeong Don Park, ont créé des OFET hybrides utilisant un polymère conjugué organique et des variants d’un matériau nanoporeux inorganique, la zéolite. Leur étude a été mise en ligne le 6 avril 2021 et sera publiée dans le Quantity 420 Element 1 du Chemical Engineering Journal le 15 septembre 2021.



« Le degré élevé de porosité de la zéolite se traduit par une surface area spécifique exceptionnellement élevée et, à son tour, une forte réponse d’adsorption pour les petites molécules de gaz. Cela l’aide également à adsorber les molécules dans l’air qui oxydent (réagissent avec) le capteur de gaz pour le déstabiliser et réduire sa durabilité. » explique le professeur Park. Leur matériau offre non seulement une durabilité élevée, mais également une sensibilité élevée.

L’équipe a fabriqué deux capteurs de NO2 à base d’OFET en utilisant une combinaison du polymère conjugué, le poly(3-hexylthiophène) (P3HT) et l’un des deux matériaux de zéolite, PST-11 ou Omega. Ils ont examiné les performances de détection des deux OFET lorsqu’ils sont exposés au gaz NO2. L’hybridation a fourni au polymère une framework ordonnée qui à son tour a conduit à des interactions efficaces avec les molécules de gaz et, par conséquent, à une sensibilité élevée. Parmi les deux, les scientifiques ont observé que le film PST-11-P3HT était additionally wise au NO2 que le film Omega-P3HT en raison d’une as well as grande surface spécifique.

Dans l’ensemble, le professeur Park explique  :  » Notre approche représente une nouvelle façon de conceptualiser la conception et le développement de capteurs. Si nos recherches sont affinées davantage, les gens peuvent facilement détecter les gaz nocifs en temps réel.  » Parlant de sa eyesight, il déclare : « Nos appareils peuvent être intégrés à des appareils portables tels que des montres intelligentes et des peaux électroniques pour permettre aux gens de connaître les niveaux de pollution de l’air dans des zones autres que les web-sites industriels. »

Bien qu’un monde sans pollution soit notre objectif ultimate, cela ne ferait certainement pas de mal de rester en sécurité pendant que nous y arrivons.