Comment concevoir un capteur fiable de 1 $ pour une eau potable sûre

Concevoir un capteur fiable de 1 $ pour une eau potable sûre

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Une équipe d’ingénieurs de l’Université de Chicago et de l’Université du Wisconsin-Milwaukee a développé un capteur pouvant être potentiellement produit en masse pour 1 $, qui peut détecter les contaminants dans l’eau potable à domicile. Le capteur est doté d’un transistor à effet de champ en graphène (FET) qui peut identifier les métaux lourds, les bactéries et autres toxines à des concentrations de l’ordre de parties par milliard, voire de parties par billion en quelques secondes.

Une feuille d’oxyde de graphène semi-conductrice de quelques nanomètres d’épaisseur déposée sur une tranche de silicium relie les électrodes source et drain en or du FET, tandis qu’une électrode de grille dirige le courant à travers ce canal. L’attachement de molécules chimiques et biologiques à la surface en graphène induit des changements de conductivité dont l’ampleur est corrélée aux niveaux de toxines.

Les algorithmes d’apprentissage automatique aident les capteurs à différencier les contaminants, explique Junhong Chen, professeur de génie moléculaire à UChicago et stratège principal de l’eau au Laboratoire national d’Argonne. Chen et ses collègues testent les capteurs dans l’eau en utilisant la spectroscopie d’impédance pour détecter les défauts des dispositifs.

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