De nouveaux "nez chimiques", détecteurs de polluants
Publié par Adrien le 22/04/2019 à 08:00
Source: CNRS INC
Dans le cadre d'un projet collaboratif Horizon 2020 FET-OPEN (INITIO), des scientifiques de toute l'Europe unissent leurs efforts pour mettre au point des "nez chimiques" de nouvelle génération, nano-dispositifs intelligents capables de détecter les polluants de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques...). Ce projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de contribution, et...) collaboratif de 2,9 millions d'euros réunit des scientifiques du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).), de l'Université de Bordeaux (Cette page est consacrée au PRES Université de Bordeaux. Pour les pages sur les universités, voir Université Bordeaux I, Université Bordeaux...), de cinq autres universités européennes, ainsi que des experts de deux PME.

La gestion des polluants dans l'environnement est un problème de plus en plus important. Or de nombreux pesticides, herbicides, fongicides, colorants ou médicaments (notamment certains antibiotiques) qui pénètrent dans l'environnement sont "chiraux": ils existent sous deux formes non superposables (comme les mains gauche et droite) qui ont des activités, des impacts environnementaux et des processus de dégradation différents. Par exemple, l'Ibuprofène (L'ibuprofène est la dénomination commune internationale de l'acide alpha-méthyl-4-(2-méthylpropyl)benzènéthanoïque (ou ...-benzènacétique). Il s'agit de la substance active d'un médicament AINS...) contient les deux formes d'une molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de matière...) chirale mais une seule est active. Cette chiralité (La chiralité (du grec ch[e]ir~ - main~) est une importante propriété d'asymétrie dans diverses branches de la science. Un objet ou un système est...) rend également difficiles l'identification et l'élimination de plusieurs de ces polluants. Le consortium européen du projet INITIO veut s'attaquer à cet enjeu majeur.

Des scientifiques du CNRS et de six universités européennes dont l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment...) de Bordeaux, ainsi que des experts de deux PME (Interspectrum en Estonie et Eurochem Italia srl), vont tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) d'abord élaborer des molécules agissant en tant que récepteurs reconnaissant des polluants spécifiques. Ces molécules seront intégrées à des nanostructures intelligentes, afin de créer des dispositifs pouvant être déployés directement sur le terrain. Le groupe français, dirigé par le Dr. Reiko Oda, construira des nanostructures chirales aux dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est...) et à la forme contrôlées avec précision. De telles matrices chirales peuvent induire ou renforcer la chiralité des récepteurs greffés à leur surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement...), facilitant la reconnaissance de substances et polluants chiraux. Ces "nez (Le nez (du latin nasus) est chez l'homme la saillie médiane du visage située au-dessus de la lèvre supérieure et qui, en le surplombant, recouvre l'orifice des fosses nasales, qui constituent...) chimiques" détecteront et identifieront ainsi les polluants, qui pourront alors être enlevés ou détruits.


© Initio.

Les autres projets

Des scientifiques de l'Université de Tor Vergata en Italie, du Trinity College de Dublin (Irlande) et de l'Université Technologique de Tallinn (Estonie) concevront des nez chimiques pour la détection des substances dangereuses cancérogènes et CBRN, et caractériseront les mécanismes de liaison entre récepteurs et substances polluantes. Une équipe des universités de Salento et de Tor Vergata en Italie développeront les méthodologies de déposition en film des récepteurs sur les surfaces des nanostructures et la création de différents réseaux de capteurs (Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable, exemple : une tension...). Les complexes récepteurs-substances seront caractérisés par le groupe de l'Université de Jyväskylä (Finlande). Le développement des dispositifs en phases liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.) et gazeuse sera effectué sous la direction des chercheurs de l'université de Tor Vergata et des experts de deux PME, Interspectrum (Estonie) et Eurochem Italia srl (Italie).

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