02/12/2014 - Capteurs en fibres optiques pour détecter les gaz ammoniacaux et contrôler l'aduccissement des produits fabriqués à l'éthanol

Menéame

Un ingénieur en électronique par la Université autonome de Tamaulipas (Mexique), Adolfo Josué Rodríguez Rodriguez, a développé dans sa thèse de doctorat des capteurs en fibre optique basés sur matériaux nanostructurés qui permettent détecter différents paramètres environnementaux.

En particulier, ce chercheur a travaillé sur trois applications industrielles présentant un intérêt particulier: la détection de gaz ammoniac à faible concentration, la détection de contamination des boissons alcoolisées et le contrôle de qualité des combustibles.

Sa thèse, "Optical fiber sensors based on nanostructured materials for the detection of environmental parameters"," a été dirigée par Carlos Ruiz Zamarreño, du Département de Technologie Electronique de l’UPNA, et codirigée par Ignacio Raúl Matías Maestro (UPNA), Daniel Alberto May-Arrioja (UAT, Mexique) et René Fernando Domínguez Cruz (UAT (Mexique). Le travail a reçu la note de Cum laude.

Adolfo Josué Rodríguez a fabriqué un capteur en fibre optique pour le contrôle de qualité de la boisson alcoolique rhum et du carburant gasohol, deux des produits les plus importants dans l’industrie de l’éthanol. "Le fonctionnement du capteur - explique-t-il - est basé sur le fait que, lorsque l’une de ces substances est frelatée, son indice de réfractibilité sera différent de celui de la substance d’origine. Avec ce type de capteur, nous pouvons déterminer avec précision si un échantillon de rhum ou de gazohol est exempt de contaminants ou d’adultère à un autre liquide. Le capteur permet également de mesurer une grande quantité d’hydrogène et de réversibilité, en plus de la rapidité et de la simplicité de son processus de fabrication."

À cet égard, étant donné que ce capteur ne nécessite aucun revêtement particulier, son processus de fabrication est moins cher que celui utilisé dans les technologies traditionnelles de fibres optiques. "En outre, nous utilisons un film d’oxyde d’indium dopé avec Estaño (ITO) pour améliorer considérablement la sensitivité des capteurs, ce qui a permis de générer de nouvelles connaissances dans l’étude de la technologie des dispositifs basés sur ces matériaux."

Détection du gaz ammoniac

Par ailleurs, au cours de ses recherches, Adolfo Josué Rodríguez a amélioré, par l’introduction de nouvelles techniques, la réponse des capteurs en fibre optique pour détecter les gaz ammoniacaux à basse concentration (entre 10 et 100 parties par million), en obtenant des "capteurs fiables et robustes pour détecter des gaz ammoniaceux qui peuvent être utilisés dans des applications réelles dans l’industrie."

Comme indiqué, "nous avons présenté deux capteurs utilisant des indicateurs de pH colorés (utilisés pour identifier et/ou quantifier des composés ou des éléments chimiques), déposés sur une fibre optique multimode. Ces indicateurs sont le vert de chromohydrate et un indicateur universel, et sont métabolisés séparément dans un film de polyuréthane hydrophobe et perméable au gaz appelé Tecoflex ® qui agit comme une matrice d’immobilisation."

La combinaison de l’indicateur de pH universel et du film d’immobilisation Tecoflex ® a permis de mesurer la vitesse de mesure, ce qui " non seulement permet d’améliorer le signal, mais permet également d’éliminer toute perturbation externe due à l’humidité ou aux fluctuations de température ." En outre, l’hydrophobicité (capacité de repeindre l’eau) offre des avantages supplémentaires tels que l’opérativité dans des environnements de travail extrêmement secs, le transport efficace de la mesure et l’évitement de la détérioration du matériel sensible.

Adolfo Josué Rodríguez Rodriguez est professeur à l’Unité académique multidisciplinaire Reynosa Rodhe de l’Université autonome de Tamaulipas, où il a obtenu sa licence en 2006 en tant qu’ingénieur en électronique et a obtenu la maîtrise en sciences de l’ingénierie électronique en 2009. Il est fondateur et coordinateur du groupe de recherche et de développement technologique "Design, Automatisation et Programmation (DAP) " ainsi que coauteur de divers articles scientifiques dans le domaine des capteurs à fibres optiques.

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UPNA

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