ReSURF :un capteur révolutionnaire ultrarapide, extensible, auto-réparateur et recyclable

Université nationale de Singapour, Singapour

Développé par des chercheurs de l'Université nationale de Singapour, le capteur ReSURF est composé d'un matériau polyvalent qui forme une surface auto-assemblée et hydrofuge – un concept inspiré de la couche protectrice grasse de la peau humaine. (Image :Collège de design et d'ingénierie de NUS)

Une eau propre et salubre est vitale pour la santé et le bien-être des humains. Elle joue également un rôle essentiel dans notre sécurité alimentaire, soutient les industries de haute technologie et permet une urbanisation durable. Cependant, détecter rapidement et précisément la contamination reste un défi majeur dans de nombreuses régions du monde. Un nouveau dispositif révolutionnaire développé par des chercheurs de l'Université nationale de Singapour (NUS) a le potentiel de faire progresser considérablement la surveillance et la gestion de la qualité de l'eau.

S'inspirant de la fonction biologique de la couche protectrice huileuse présente sur la peau humaine, une équipe de chercheurs dirigée par le professeur agrégé Benjamin Tee du Département de science et d'ingénierie des matériaux du Collège de conception et d'ingénierie de NUS, a traduit ce concept en un matériau polyvalent, nommé ReSURF, capable de former spontanément une interface hydrofuge.

Ce nouveau matériau, qui peut être préparé grâce à une approche rapide de séparation par microphases, s'auto-guérit de manière autonome et peut être recyclé. Les chercheurs ont incorporé le matériau dans un dispositif connu sous le nom de nanogénérateur triboélectrique (TENG), qui utilise l'énergie du mouvement des gouttelettes d'eau pour créer une charge électrique. Le dispositif obtenu (capteur ReSURF) peut être utilisé comme moniteur de qualité de l'eau.

"Le capteur ReSURF peut détecter divers polluants, tels que les huiles et les composés fluorés, qui constituent un défi pour de nombreux capteurs existants. Cette capacité, associée à des fonctionnalités uniques telles que l'auto-alimentation, l'auto-guérison, la réutilisabilité et la recyclabilité, positionne ReSURF comme une solution durable pour la surveillance durable de la qualité de l'eau en temps réel, sur site", a déclaré Tee.

La conception par l'équipe du matériau ReSURF et les performances du nouveau capteur de qualité de l'eau ont été publiées dans la revue scientifique Nature Communications. .

Les technologies existantes de surveillance de la qualité de l'eau, telles que les capteurs électrochimiques, les systèmes de détection optique et les biocapteurs, sont efficaces dans certaines applications spécifiques, telles que la détection des métaux lourds, du phosphore et de la pollution microbienne.

Cependant, ces technologies sont souvent confrontées à des limites, notamment une réponse lente, des coûts élevés, le recours à des réactifs ou à des sources d'énergie externes, une réutilisabilité limitée et la nécessité d'équipements de laboratoire encombrants ou d'instruments spécialisés.

Le capteur ReSURF développé par l’équipe NUS surmonte efficacement ces défis, notamment en matière de détection en temps réel de la qualité de l’eau sur site. L'appareil auto-alimenté a démontré sa capacité à détecter les contaminants de l'eau en environ 6 millisecondes (soit environ 40 fois plus vite qu'un clin d'œil).

De plus, le capteur ReSURF est conçu pour être auto-réparateur et recyclable, ce qui en fait une solution durable et nécessitant peu d'entretien. Étant extensible et transparent, le matériau peut être facilement intégré dans des plates-formes flexibles, notamment la robotique souple et l'électronique portable, ce qui le distingue des matériaux de détection conventionnels.

De plus, le matériau ReSURF utilisé comme capteur offre une solution respectueuse de l'environnement car il peut être facilement recyclé grâce à sa solubilité dans les solvants, ce qui lui permet d'être réutilisé dans de nouveaux appareils sans subir de perte de performances.

Pour plus d'informations, contactez :Zhi Hui Poo à Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer Javascript pour le visualiser.; +65 651-65-399.