Une nouvelle entreprise entame la fabrication d'un capteur d ...

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• Publié par: anuloryk
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Extrait

Une nouvelle entreprise entame la fabrication d’un capteur

d’agents biologiques et chimiques utilisable sur le terrain

L’entreprise prometteuse MEMS Precision Technology Inc. a conçu un capteur portable en temps réel ayant le

potentiel de détecter la présence d’agents de guerre chimiques et biologiques (CB) dans l’air ainsi que de

protéger les premiers intervenants et les militaires. La construction du capteur constituait un jalon important pour

la production d’un modèle fonctionnel que les premiers intervenants pourront utiliser afin de détecter la présence

d’agents chimiques toxiques et de micro-organismes dangereux sur le terrain.

Le nouveau capteur a été conçu à l’aide de

systèmes microélectromécaniques (MEMS), une

technologie qui permet de fabriquer de minuscules

dispositifs abordables conjugant des composantes

électriques et mécaniques. La surface du dispositif

MEMS a été traitée de façon que le matériel de

détection CB y adhère.

Conçu pour détecter la présence d’un agent de

guerre CB où et quand il est libéré, le capteur alerte

les premiers répondants assez tôt pour qu’ils

puissent réagir efficacement et rapidement. Les

ingénieurs et les scientifiques de MEMS Precision

Technology prévoient également accroître la valeur

du capteur en lui permettant de communiquer des

données cliniques et épidémiologiques grâce

auxquels les premiers répondants pourront

coordonner leurs actions à celles des hôpitaux et du

personnel des soins de santé. Ces données

essentielles aideront les premiers intervenants à

évaluer rapidement la situation, à déterminer la

meilleure procédure de protection personnelle à

engager ainsi qu’à organiser le transport des

victimes jusqu’à un hôpital en cas d’attaque à l’aide

d’un agent CB.

Protection

La protection des gens est le principal but des

nouveaux capteurs et la raison pour laquelle MEMS

Precision Technologies a été fondée en 2002. « À la

suite de l'envoi de lettres contaminées par l’agent du

charbon qui s’est produit après les événements au

World Trade Center de New York, nous avons

pensé : “Nous pouvons faire quelque chose. Nous

pouvons tirer profit de notre expérience pour aider à

protéger les gens contre le risque de libération d’un

agent [CB]” », explique M. John Dunfield, président

de MEMS Precision Technology.

Malgré son arrivée récente au sein de l’industrie de

recherche et développement (R & D) pour la

défense, MEMS Precision Technology emploie une

équipe de scientifiques et d’ingénieurs détenant des

années d’expérience de la conception et de la

fabrication de dispositifs MEMS. L’équipe centrale

de l’entreprise comprend également des chercheurs

spécialistes en biologie moléculaire et en biochimie

pour optimaliser les compétences des MEMS en vue

de concevoir des systèmes de détection et

d’identification d’agents de guerre CB, un des

secteurs de recherche les plus intenses de la R & D

pour la défense. Peu après le lancement officiel de

l’entreprise, l’IRTC a invité MEMS Precision

Technology à effectuer des recherches qui

amélioreraient la capacité de prévenir les incidents

chimiques, biologiques, radiologiques et nucléaires

(CBRN), de les surveiller et d’en donner l’alerte.

Détection fondée sur la

reconnaissance

En collaboration avec le centre de recherche en

biodétection de Recherche et développement pour

la défense Canada – Suffield, la dynamique nouvelle

entreprise a construit un réseau de résonateurs

microfabriqués qui vibrent à une fréquence donnée

en présence d’agents CB précis. Le matériel de

IRTC B-2005-02

27 juin 2005

détection utilisé sur la surface du résonateur

comprend des anticorps, des sondes d’acides

nucléiques et des polymères imprimés.

Ce matériel « reconnaît » des matières

complémentaires dans l’agent CB et s’y lie, ce qui

produit un changement précis et discernable dans la

fréquence du résonateur. « Le capteur est très

précis, explique M. Dunfield. Il peut détecter la

présence de très petites masses d’agent chimique et

de très petites particules d’agent biologique. »

Réseau de capteurs à résonateur

En outre, cette technologie pourrait potentiellement

réduire les coûts et consommer peu d’énergie. Les

composantes électroniques des capteurs

fonctionnent habituellement à une très faible

puissance. La détection ne dépend pas de réactifs,

comme les précipitants, les solvants ou les

oxydants, et elle ne dénote pas les éléments de

reconnaissance à l’aide de « marqueurs » comme la

fluorescence, la couleur ou la réactivité pour

transformer les signaux des capteurs quand ils

détectent la présence d’un agent CB. Comme la

surface du capteur est enduite de matériel de

reconnaissance, le dispositif est en mesure de

donner un signal suffisamment fort pour être

mesurable en présence d’agents particuliers. Grâce

à la précision et à la justesse du capteur, il n’est pas

nécessaire d’utiliser du matériel coûteux comme des

lasers, des sources lumineuses, des

photodétecteurs et des lentilles.

Progression vers l’état de

préparation

À la fin du projet, l’équipe avait fait de grands pas en

vue de créer un petit capteur léger, précis et

éconergétique utilisable sur le terrain. « Nous avons

beaucoup progressé, affirme M. Dunfield. Nous

avons fabriqué le dispositif et des composantes

électroniques d’essai. » La prochaine étape consiste

à mettre à l’essai les capteurs à résonateur ainsi

qu’à évaluer leur stabilité et la sensibilité de l’enduit

de masse avant de faire la mise au point du

concept. En outre, le perfectionnement des

algorithmes de traitement des signaux améliorera la

sensibilité et la précision du capteur et réduira le

taux de fausses alertes.

Dispositif électronique conçu pour produire un

signal oscillant

M. Dunfield et ses collègues de MEMS Precision

Technology sont motivés par la construction réussie

du dispositif MEMS, et ils sont prêts à entamer le

cheminement vers l’utilisation sur le terrain. « Nous

nous efforçons de faire progresser le dispositif,

même s’il nous reste beaucoup à faire, admet-t-il.

Nous cherchons à obtenir davantage de fonds pour

continuer et fournir aux premiers intervenants la

protection dont ils ont besoin pour faire face aux

menaces de terroristes mettant en cause des agents

chimiques et biologiques. »