Le Leti, un institut de recherche du CEA Tech, vient d’annoncer le lancement du consortium européen REDFINCH, dont l’objectif est le développement d’une nouvelle génération de capteurs optiques miniaturisés et portables pour l’analyse de gaz en process dans les raffineries, la détection de fuites de gaz dans les sites pétrochimiques et les pipelines, ainsi que l’analyse de protéines dans l’industrie laitière.
Le consortium de huit instituts de recherche et entreprises européens (le Leti, donc, avec l'irlandais Cork Institute of Technology, l’Université de Montpellier, l’autrichien Technische Universität Wien, le français mirSense, le tchèque Argotech, l’allemand Fraunhofer IPM et le suisse Endress+Hauser) se concentrera sur le développement de capteurs chimiques innovants, performants et rentables, basés sur des circuits intégrés photoniques (PIC) à infrarouge moyen (MIR).
Ces PIC, intégrant des circuits optiques sur des puces de silicium de la taille du millimétrique, permettent de créer des systèmes miniatures extrêmement robustes, dans lesquels les composants discrets sont remplacés par des équivalents sur puce. Cela les rend plus faciles à utiliser et réduit considérablement leur coût, d'un facteur attendu d’au moins 10.
Le défi majeur à relever est la mise en œuvre de ces capacités dans la région MIR (longueurs d'onde de 2 à 20 μm), où de nombreuses espèces chimiques et biologiques présentent de fortes absorptions. Cela permet à la fois la détection et la mesure de la concentration d'un large éventail de gaz, de liquides et de biomolécules.
« Malgré l’importance de la région MIR pour un large éventail d’applications, les systèmes de détection actuels ont tendance à être volumineux et délicats. Cela limite considérablement leur diffusion dans des applications réelles. En exploitant la puissance des circuits intégrés photoniques, en utilisant l'intégration hybride et monolithique de diodes III-V et de matériaux en cascade et en cascade quantique inter-bandes avec le silicium, le consortium créera des capteurs pour de nombreuses industries », avance Jean-Guillaume Coutard, ingénieur en instrumentation au Leti, qui coordonne le projet.
