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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

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Detection of BTEX in water by supramolecular recognition

  • Journée de présentation du réseau national des grandes centrales de technologie

    La journée annuelle de présentation du réseau Renatec-Leti se déroule jeudi 20 mars dans chacune des 7 centrales du réseau national RTB. Elle permet de faire le lien entre ceux qui ont des besoins dans le domaine des micro et nanotechnologies (académiques, industriels, PME, start-up) et les ressources technologiques disponibles au sein de ces centrales réparties sur l’ensemble du territoire.
    A Besançon, cette journée est organisée par l’institut FEMTO-ST et se déroule de 10h à 16h dans ses locaux et à la maison des microtechniques.

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  • Le plein d'hydrogène

    Alors que le problème du rejet des particules fines par les voitures diesel est au cœur des débats, l'utilisation de l'hydrogène comme combustible est une alternative sérieuse et intéressante.
    Mais il reste des freins au développement de l'hydrogène, notamment son stockage. Un stockage qui doit être sûr, fiable, avec des réservoirs qui puissent se remplir et se vider assez vite. À l'Institut FEMTO-ST, David Chapelle et Ali Haidar Zeaiter étudient le stockage de l'hydrogène dans les alliages solides.

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  • Voyage au centre d'une fibre optique

    Tous les ans, des millions de kilomètres de fibres optiques sont installés dans le monde. Ces longs cheveux de verre permettent de transmettre de très grandes quantités d'informations sous forme de lumière.
    Jean-Charles Beugnot, chercheur à l'Institut FEMTO-ST, utilise les fibres optiques de façon un peu différente. Il modifie les propriétés de la lumière, comme sa couleur. L'un de ses objectifs est de mettre au point des réseaux optiques, plus rapides et plus économiques en énergie.

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  • Premier rotor nanométrique sur une surface de silicium

    Le groupe Nanoscience de FEMTO-ST, en collaboration avec le CEMES à Toulouse, a réussi à mettre au point le premier rotor nanométrique sur une surface de silicium. La rotation du nano-rotor est induite par la température et elle est observée par microscopie à effet tunnel à température ambiante. Ces résultats sont publiés dans la revue ChemPhysChem. L’éditeur a choisi d’illustrer la couverture intérieure de son numéro de février par une vue artistique représentant la rotation des molécules sur la surface.

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  • Journée du réseau national des grandes centrales de micro et nanofabrication

    Une journée nationale d’information et d’échange se déroulera le 20 mars prochain, en parallèle dans chacune des grandes centrales du réseau RTB. A Besançon, elle aura lieu de 10h à 16h au sein de la centrale de technologie de FEMTO-ST située à Temis Innovation –Maison des Microtechniques

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  • 3ème édition du séminaire croisé LMB/ FEMTO-ST

    La troisième édition du séminaire croisé entre le Laboratoire de Mathématiques de Besançon et l'institut FEMTO-ST se déroulera le mardi 18 février prochain dans les locaux de l'UFR-ST

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  • Inauguration plateforme µROBOTEX

    Dans le cadre de la semaine européenne de la robotique, FEMTO-ST inaugure lundi 25 novembre à 10h dans les locaux de l’ENSMM (Besançon), sa nouvelle plateforme dédiée au développement de projets sur la manipulation et l’assemblage automatisé de micro/nano-composants.
    Ouverte aux partenaires académiques et industriels, cette plateforme de tout premier plan international est aujourd’hui opérationnelle.

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  • François Bastien auteur de : Sciences exactes ? Les limites de la science

    Physicien de formation, François Bastien a enseigné dans de nombreux domaines : mathématiques, électricité, optique, thermodynamique, physique des vibrations, physique des capteurs, acoustique des solides, informatique, électronique numérique et électrotechnique.

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  • Electrochemical Components, un ouvrage co-écrit par Marie-Cécile Pera et Daniel Hissel

    Nos besoins en objets électriques nomades sont croissants, et ceci dans une gamme étendue de puissance, allant du téléphone portable au véhicule électrique.
    Cet ouvrage s’intéresse aux moyens de stockage communément utilisés dans des systèmes hybrides, pour des applications stationnaires ou transport. Il s’appuie sur des principes de base de l’électrochimie accessibles avec un bagage minimal de culture scientifique.

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  • HAPTIQUE : 1er Forum international sur les propriétés sensorielles et tactiles des matériaux

    Les 29 et 30 octobre 2013 se tiendra, dans les locaux de l’ENSMM, le premier forum international Haptique qui a pour objectif de faire le point sur les propriétés sensorielles et tactiles des matériaux.

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