The institute
FEMTO's news

Detecting hydrocarbon pollutants in groundwater

A major environmental and health challenge taken up by FEMTO-ST researchers working with TotalEnergies

BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes) are hydrocarbon-based pollutants found in groundwater near industrial sites and service stations. Classified as toxic substances, some are even recognized as carcinogens. Their rapid and accurate detection is therefore essential to preserve water resources and protect human health. To meet this challenge, FEMTO-ST researchers, in collaboration with TotalEnergies, have developed a new generation of sensors capable of identifying these pollutants at very low concentrations. This major technological advance paves the way for more effective monitoring and better-targeted pollution control strategies.

A double innovation for ultra-efficient detection

BTEX molecules are not very reactive, which makes them difficult to detect and even more complex to eliminate. To circumvent this obstacle, the researchers exploited supramolecular interactions specific to the aromatic rings of these compounds. By designing and synthesizing a polymer optimized for these interactions, they were able to deposit an ultra-sensitive nanometric layer on the active surface of a sensor.

But that's not all: detecting pollutants in groundwater also poses a technical challenge, as sensors must be autonomous, robust and remotely interrogatable. To meet these requirements, the research team opted for surface-elastic acoustic sensors. Using a substrate made of lithium tantalate, a piezoelectric material, they succeeded in designing a device capable of operating directly in an aquatic environment, without loss of the acoustic signal.

Unprecedented performance and concrete applications

Thanks to this approach combining supramolecular chemistry and acoustic sensor engineering, the researchers have achieved exceptional sensitivity, enabling BTEX to be detected at concentrations below 0.5 ppm - the limit imposed by environmental agencies. This scientific breakthrough has already led to the filing of two patents and one scientific publication.

Towards real-time groundwater monitoring

L’objectif désormais est de tester ces capteurs en conditions réelles, directement dans le sous-sol et sur de longues périodes. À terme, le déploiement d’un réseau de capteurs sur des sites industriels pourrait révolutionner la surveillance des eaux souterraines, en offrant une solution fiable et continue pour détecter et prévenir la contamination par les hydrocarbures.

Contacts :

Jean-Michel Friedt (FEMTO-ST)
Frédéric Chérioux (FEMTO-ST)
Nathalie Nief (TotalEnergies)

More informations : ACS Publications 10.1021/acsomega.4c08826

[[{"fid":"40504","view_mode":"default","fields":{"format":"default","alignment":"","field_file_image_alt_text[und][0][value]":false,"field_file_image_title_text[und][0][value]":false,"external_url":""},"type":"media","field_deltas":{"1":{"format":"default","alignment":"","field_file_image_alt_text[und][0][value]":false,"field_file_image_title_text[und][0][value]":false,"external_url":""}},"attributes":{"class":"media-element file-default","data-delta":"1"}}]]

Detection of BTEX in water by supramolecular recognition

  • Dépister le cancer grâce à l’haleine

    Une équipe de recherche de FEMTO-ST a réussi à réaliser un premier prototype de laboratoire permettant l’analyse de la composition chimique de l’haleine pour détecter le cancer du poumon. Cet article est publié dans le journal Sensors and Actuators B.

    Read more
  • De nouveaux capteurs pour localiser les foyers épileptiques dans le cerveau

    Grâce à de nouveaux capteurs non-métalliques brevetés, une électro encéphalographie pourra être réalisée simultanément avec une IRM du cerveau. Une avancée importante pour le diagnostic et le traitement de l'épilepsie et d'autres maladies neuronales, en cours de développement au Département d'optique de FEMTO-ST. Ce projet de maturation soutenue par la SATT Grand Est, d'une durée de 24 mois, fait l’objet d’un article dans la lettre de l’innovation du CNRS.

    Read more
  • Fête de la science à Belfort et Besançon les 14 et 15 octobre

    Robotique, informatique, thermique, microtechniques, mécanique…En partenariat avec les acteurs de l’enseignement supérieur, FEMTO-ST participe les 14 et 15 octobre prochain à des animations scientifiques grand public sous forme d’ateliers ou de manipulations dans le cadre de la fête de la science qui se tient à Belfort et Besançon

    Read more
  • Best paper award à ICRE 2017

    Nicolas Delcey, doctorant du département Énergie, a été récompensé lors de l'ICRE 2017 qui, cette année, s'est déroulée à Londres .

    Read more
  • [FOCUS LAB' #2] Peut-on transformer une souris verte en escargot ?

    Découvrez la réponse en images...

    Read more
  • Un problème ouvert résolu en informatique : une réduction efficace de la taille de systèmes

    Gérard Cécé du département DISC/FEMTO-ST a présenté lors de la conférence LICS'17, les fondations d'une série d'algorithmes efficaces du calcul de la plus grande relation de simulation d'un système.

    Read more
  • Trouver de nouveaux débouchés aux matériaux biosourcés

    Dans le cadre d’un projet européen H2020, FEMTO-ST, en lien avec 16 autres partenaires issus de 6 pays européens, ambitionne d'élargir les débouchés des matériaux biosourcés en développant des démonstrateurs pour les secteurs technologiques de pointe tels que notamment le transport terrestre et aérien.
    Le lancement du projet,en présence de l'ensemble des partenaires, a eu lieu mardi 12 septembre dans le locaux de l'institut.

    Read more
  • Une nano-antenne pour imager et caractériser des sources de photons uniques infrarouges

    Bien que produits par milliards, les quantum-dots restent des sources lumineuses nanométriques difficiles à détecter et caractériser individuellement, en particulier quand elles émettent dans l’infrarouge. Des chercheurs de FEMTO-ST ont développé pour cela une nano-antenne intégrée sur fibre optique. Ces travaux ont été publiés dans la revue Nano Letters.

    Read more
  • Tout savoir sur l’auto-organisation de molécules sur silicium

    L’équipe Nanosciences de FEMTO-ST et une équipe de l’IEMN publient une revue exhaustive sur l’auto-organisation sur surface de silicium.

    Read more
  • AFULudine récompensée au concours I-LAB 2017

    AFULudine (start-up issue entre autres des recherches de FEMTO-ST) est lauréate du concours I-LAB 2017, dans la catégorie « Chimie & environnement ».

    Read more