Un nouveau capteur d’humidité très sensible inspiré du nez d’un chameau
Des scientifiques ont mis au point un nouveau type de capteur d’humidité avancé qui s’inspire du nez des chameaux pour pallier les insuffisances des solutions existantes. Ce nouveau dispositif est capable de détecter de faibles niveaux de molécules d’eau dans l’air et ouvre des perspectives intéressantes, notamment la recherche de sources d’eau dans des environnements extrêmes ou les interactions sans contact avec les ordinateurs.
Les différents capteurs d’humidité actuellement sur le marché ont leurs forces et leurs faiblesses, certains n’offrant qu’une faible sensibilité pour la détection de l’eau, d’autres offrant une sensibilité élevée mais dont les performances sont compromises par les conditions environnementales, comme l’exposition à une lumière solaire intense, par exemple. Des scientifiques chinois ont entrepris de mettre au point un dispositif qui réponde à la fois aux critères de durabilité et de sensibilité, et pour ce faire, ils se sont tournés vers le nez très sensible des chameaux.
Le nez de ces « navires du désert » présente des passages étroits avec de grandes surfaces tapissées de mucus absorbant l’eau, dont la capacité varie en fonction des fluctuations de l’humidité de l’air. Ces animaux sont donc très efficaces pour détecter l’eau dans les environnements arides. Les scientifiques ont donc utilisé leur nez comme modèle pour un nouveau type de capteur d’humidité très sensible.
Le dispositif se compose d’un réseau polymère poreux recouvert de molécules appelées zwitterions, qui attirent l’humidité et imitent la capacité du mucus de chameau à modifier la capacité en fonction des variations d’humidité. Le capteur s’est avéré à la fois durable et très sensible dans les expériences de l’équipe, détectant avec succès les changements d’humidité dans les gaz d’échappement industriels chauds et se montrant capable de distinguer rapidement les feuilles fraîches, rassises et sèches.
Il a également été capable de trouver l’emplacement d’une source d’eau et de détecter l’humidité provenant d’un corps humain. Au cours de ces expériences, le capteur s’est avéré capable de réagir aux changements de la transpiration lorsqu’une personne fait de l’exercice, et de détecter un doigt humain, en suivant même ses mouvements en forme de V ou de L.
Les scientifiques affirment que cela pourrait permettre à l’appareil de se développer. Les scientifiques affirment que le dispositif pourrait servir d’interface sans contact pour interagir avec les ordinateurs, et que le prototype sert également de principe de conception général pouvant être appliqué au développement d’autres capteurs chimiques à haute performance.
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.1c10004
