Un nouveau capteur à base d’or est capable de détecter la pollution causée par les « produits chimiques permanents » présents dans l’eau grâce à la luminescence.
Les PFAS ou « produits chimiques éternels » sont des produits chimiques fluorés fabriqués qui sont largement utilisés dans différentes industries, de l’emballage alimentaire à la production de semi-conducteurs et de pneus de voiture. Ils ne sont pas dégradables et s’accumulent dans l’environnement. Les inquiétudes concernant la pollution toxique qu’elles provoquent, notamment dans l’eau, se sont accrues ces dernières années.
Selon les chercheurs à l’origine du développement, les méthodes actuelles de mesure de ces contaminants sont difficiles, longues et coûteuses. De plus, il est difficile d’effectuer des mesures sur site pour faciliter le confinement et l’assainissement, notamment en cas de concentrations (ultra)traces.
Dans un article publié dans la revue Chimie analytique, les scientifiques présentent leur prototype qui détecte l’acide perfluorooctanoïque (PFOA), un « produit chimique éternel ». L’approche utilise des complexes métalliques luminescents fixés à la surface d’un capteur. Si l’appareil est plongé dans de l’eau contaminée, il détecte le PFOA grâce aux changements dans le signal de luminescence émis par les métaux.
Un petit jeton en or
« Le capteur fonctionne en utilisant une petite puce d’or greffée avec des complexes métalliques d’iridium », a déclaré Zoe Pikramenou, professeur à l’Université de Birmingham qui a codirigé le développement du capteur, dans un communiqué aux médias. « La lumière UV est ensuite utilisée pour exciter l’iridium, qui émet une lumière rouge. Lorsque le copeau d’or est immergé dans un échantillon pollué par le « produit chimique éternel », un changement du signal dans la durée de vie de luminescence du métal est observé pour permettre de détecter la présence du « produit chimique éternel » à différentes concentrations.
Pikramenou a souligné que, jusqu’à présent, le capteur a été capable de détecter 220 microgrammes de PFAS par litre d’eau, ce qui fonctionne pour les eaux usées industrielles, mais pour l’eau potable, il faudrait que l’approche soit beaucoup plus sensible et puisse détecter niveaux de nanogrammes de PFAS.
« Les analyses avancées de surfaces d’imagerie sont essentielles au développement de nanostructures chimiques dédiées sur des puces de capteurs personnalisées afin de garantir des performances optimales », a déclaré Dan Hodoroaba, co-auteur de l’article et scientifique des surfaces et des capteurs à l’Institut fédéral allemand de recherche et d’essais sur les matériaux. .
Pikramenou, Hodoroaba et leurs collègues ont maintenant l’intention d’affiner et d’intégrer le prototype de capteur à puce en or pour le rendre portable et plus sensible afin qu’il puisse être utilisé sur les sites de déversements et pour déterminer la présence de produits chimiques dans l’eau potable.
« Les PFAS sont utilisés en milieu industriel en raison de leurs propriétés utiles, par exemple dans les tissus antitaches. Mais s’ils ne sont pas éliminés en toute sécurité, ces produits chimiques présentent un réel danger pour la vie aquatique, notre santé et l’environnement en général », a déclaré Pikramenou.
« Ce prototype constitue un grand pas en avant vers un moyen efficace, rapide et précis de détecter cette pollution, contribuant ainsi à protéger notre monde naturel et potentiellement à maintenir notre eau potable propre. »
