🏛 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau
Le groupe IMTEK a développé un laboratoire sur puce électrochimique pour la surveillance du glyphosate dans l’eau après enrichissement dans des concentrateurs de polymères à empreintes moléculaires (MIP). L’optimisation du protocole de mesure avec le capteur a permis d’atteindre une sensibilité élevée pour la détection du glyphosate, et l’ajustement du protocole d’utilisation du concentrateur a permis d’améliorer les performances même après l’utilisation multiple du même concentrateur. Nos travaux ont été publiés dans une revue scientifique à comité de lecture, ACS Sensors, et présentés lors de deux grandes conférences scientifiques internationales. Les travaux actuels portent sur la détection du glyphosate directement dans l’eau, son interaction avec les métaux lourds et la détection parallèle des métaux lourds.
🏛 Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW
La FHNW a progressé sur les aspects expérimentaux et techniques du développement d’une chaîne de réception RMN mobile à faible coût basée sur la SDR, destinée, entre autres, à acquérir et à identifier le glyphosate dans un échantillon donné. Les résultats issus de ce système fabriqué en laboratoire ont été comparés à un système RMN commercial, validant ainsi ses capacités. Les expériences ne se limiteront pas à l’herbicide mentionné, mais incluront également une variété d’autres substances chimiques. Les spectres RMN acquis sont également utilisés comme données de référence pour le développement d’un simulateur RMN en champ dégradé développé par l’Université de Strasbourg.
🏛 Université Hochschule Furtwangen
Dans le cadre d’une collaboration bilatérale avec l’UNISTRA pour le développement du détecteur OAS, nous avons fabriqué avec succès des canaux microfluidiques (longueur x largeur x profondeur : 2 cm x 550 µm x 300 µm) et des chambres (longueur x largeur x profondeur : 2 cm x 2 cm x 300 µm) dans des plaquettes de verre de silice fondue (transparence UV de λ = 170 nm et chimiquement inerte dans la nature). Ces puces microfluidiques ont été produites au Laboratoire Technologique pour les Nano- et Microsystèmes de l’HFU. Nous avons particulièrement démontré que la combinaison d’une couche de poly-silicium (1.8 µm) et d’un photorésist organique AZ1518 (1.7 µm) comme couches de masquage a permis une gravure profonde sans trou d’épingle dans une tranche de verre de silice fondue dans 49% d’acide fluorhydrique (HF) à température ambiante (taux de gravure d’environ 1 µm/min). En outre, des trous d’entrée/sortie de 1 mm de diamètre ont été percés avec succès dans des tranches de silice fondue ainsi que dans des tranches de silicium monocristallin polies sur une face, qui ont ensuite été utilisées comme couvercles pour produire des puces microfluidiques fermées.
En outre, une autre collaboration bilatérale a été établie avec l’UNISTRA pour le développement du capteur µNMR. Du côté de l’HFU, un concept a été développé pour microfabriquer une bobine en spirale (17 tours, largeur de la piste de cuivre 100 µm, épaisseur 100 µm et pas 50 µm) sur la surface d’un tube capillaire en verre (2,5 mm de diamètre) qui servirait de bobine d’émission/réception pour le système µNMR. Comme preuve de concept préliminaire, un masque d’ombre flexible a été fabriqué en utilisant le dépôt électrochimique d’un alliage nickel-cobalt, qui serait utilisé pour déposer du cuivre (base de placage) sur les tubes capillaires en verre en utilisant un processus de pulvérisation.
🏛 Technische Universität Kaiserslautern
Au cours des derniers mois, l’équipe de Kaiserslautern s’est concentrée sur l’étude de l’adsorbeur de glyphosate qu’il avait précédemment développé. Ce polymère possède une grande capacité d’adsorption du glyphosate, qui a maintenant été quantifiée. En plus des expériences en lots, des expériences en flux ont également été menées pour étudier l’adsorption du glyphosate dans des conditions ressemblant à celles de l’application prévue. Ces expériences ont montré que l’élution du glyphosate adsorbé est étonnamment inefficace. Le travail actuel se concentre donc sur l’amélioration du matériau polymère en ce qui concerne les propriétés d’adsoption et d’élution.
Ces derniers mois, nous avons amélioré la partie micro-fluidique de notre système d’analyse optique en mettant en place une mesure différentielle qui permet de corriger l’erreur dû au background, nécessaire pour mesurer les faibles concentrations visées. Pour des raisons de sécurité liées à la dangerosité du polluant étudié (Benzopyrene), notre choix s’est porté sur un système de valve. Les mesures sur le Benzopyrene dans l’éthanol pur montrent une décroissance exponentiel d’une durée de vie d’environ 14 ns.
En parallèle, une autre équipe a travaillé en collaboration avec la FHNW sur le volet RMN. En participant à la campagne de mesure réalisé par la FHNW sur un système RMN commerciale, nous avons développé un simulateur permettant de prédire, à partir d’un spectre idéal, le spectre RMN que l’on aurait dans un champ B0 dégradé. Ce simulateur, dans un premier temps développé dans le cas simple d’un problème à deux dimensions, a maintenant été étendu à la 3D. Il doit permettre d’établir la limite de détection et l’homogénéité de champ critique en dessous de laquelle les mesures pourraient ne plus être exploitables.