The institute
FEMTO's news

An innovative solution to detect pollutants in the subsoil

Researchers from FEMTO-STinstitute and the company TOTAL SA have succeeded in detecting organic pollutants with methods that did not require sampling and have been able to monitor the evolution of the pollution of the subsoil over periods ranging up to several years.

This challenge was made possible thanks to the development of autonomous and wireless sensors capable of detecting hydrogen sulfide through a layer of sand. These results have just been published in the journal ACS Sensors.

 Soil pollution, especially in basements, is a major environmental issue. This problem is very significant in areas that have been occupied for years by human activities, particularly for industrial sites. Numerous standards have been put in place to fight against this scourge, which can have consequences on groundwater  and on the reuse of this land for new activities (construction, agricultural land, etc.).

The main challenge in monitoring basement pollution is to observe over long periods, up to several years, the evolution of pollution in the in the subsoil. The current principle is based on sampling at regular intervals via a triptych of field sampling-extraction-analysis. This strategy is effective in terms of analysis (detection threshold, composition, etc.) but is time-consuming and costly.

As part of a collaborative research project undertaken with funding from the French National Research Agency (UNDERGROUND project ANR-17-CE24-0037), researchers from the FEMTO-ST Institute (CNRS/Université de Franche-Comté/École Nationale Supérieure de Mécanique et des Microtechnologies de Besançon) and the company TOTAL SA have developed a new generation of sensors which can detect a very harmful pollutant, hydrogen sulphide, H2S, through a layer of sand. For this purpose, they have developed on the one hand wireless elastic wave sensors sensitive to H2S and on the other hand they have optimized the interrogation system to be able to follow the pollution of the subsoil through a layer of sand.

The starting point for this study is the use of sensors using surface elastic waves (SAW) because these transducers are passive and can be interrogated wirelessly: they do not require a local power source to operate and they can be interrogated remotely by a radio wave. They are therefore ideal for use underground. In addition, ground penetrating RADAR (GPR) is known to be a powerful tool for the geological analysis of subsoils. However, the performance of this type of GPR is not adapted to detect chemical species. Thus, researchers at the FEMTO-ST Institute, specialists in electronics and time-frequency, have modified a commercial GPR to give it the ability to interrogate SAW sensors.  In parallel, chemists at FEMTO-ST have developed a coordination polymer whose mechanical properties are modified by a specific reaction with H2S, thus enabling H2S detection by surface acoustic waves (SAW). This polymer is also compatible with collective manufacturing processes used in the MIMENTO clean room of FEMTO-ST (RENATECH national network).

[[{"type":"media","fid":"6133","view_mode":"wysiwyg_350w","attributes":{"class":"media-element file-wysiwyg-350w","data-delta":"1"},"fields":{}}]]

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acssensors.0c00013

Contacts :
Frédéric Chérioux
Jean-Michel Friedt

 

  • Yann Le Gorrec lauréat du prix du service 2017 de l'IFAC France

    Le prix du service 2017 de l'"International Federation of Automatic Control" sera remis en juillet prochain à Yann Le Gorrec, enseignant chercheur au sein de l'institut FEMTO-ST

    Read more
  • Un capteur de rayons X miniature pour une médecine de haute précision

    Détecter les rayons X à une très petite échelle spatiale ouvre la voie à des images médicales et des thérapies de haute précision. C'est ce qu'a réalisé une équipe d'opticiens de FEMTO-ST en intégrant un détecteur à l'extrémité d'une fibre optique. Ces travaux viennent d'être publiés dans la revue Optics Letters et font les "highlights" de l'OSA (Optical Society)

    Read more
  • Nesrine BELKADI, Rania MEZZI et Bogdan PENKOVSKI finalistes de Ma thèse en 180 secondes

    Nesrine BELKADI, Rania MEZZI et Bogdan PENKOVSKI, Doctorants à FEMTO-ST, font partie des 10 finalistes de « Ma thèse en 180 secondes ».
    Venez les encourager le mardi 4 avril à 18 heures à l'amphithéâtre Chosson AgroSup Dijon !

    Read more
  • Prix EEA pour Marine Jouin

    Marine Jouin est lauréate du prix de thèse du Club EEA - section automatique, session 2017.

    Read more
  • Concours photo 2016 de l'Optical Society of America, 3ème place pour Rémi Meyer

    La photo proposée Rémi Meyer (doctorant Optique) lors du concours photo organisé par l'Optical Society of America a été classée 3ème.

    Read more
  • Un cerveau optique ultra rapide

    L'association de tous nouveaux concepts de calculs basés sur les réseaux de neurones artificiels, et de composants photoniques, a permis la mise au point d'un processeur optique capable de résoudre des problèmes complexes de manière ultra-rapide. Le résultat de ces travaux développés par une équipe d’opticiens de FEMTO-ST sont publiés dans la revue « Physical Review X »

    Read more
  • De nouveaux matériaux contre les nuisances sonores

    les sources de pollution sonore sont multiples dans notre quotidien et ont des répercussions aussi bien sur la santé que sur l'économie. À l'institut FEMTO-ST, chercheurs et ingénieurs se penchent sur cette problématique qui nous concerne tous afin de développer des métamatériaux capables d'absorber le son. Pour tester leur invention, direction la salle sourde du laboratoire située dans les locaux de l'IUT…

    Read more
  • Nouvelle méthode informatique dans le traitement des tumeurs rénales chez l'enfant

    Dans le cadre d’un projet INTERREG, l’institut FEMTO-ST en lien avec ses différents partenaires franco-suisses va développer une méthode informatique capable de construire des représentations en trois dimensions de reins tumoraux chez l’enfant à partir d’images scanner et sans intervention humaine.

    Read more
  • Dilater le temps pour mieux prédire les évènements extrêmes

    Dilater les échelles de temps pour explorer les évènements extrêmes de la nature semblait impossible… Cette prouesse est désormais envisageable grâce à une équipe de l’Institut FEMTO-ST qui a utilisé une technique innovante de détection permettant de capturer en temps réel de tels évènements. Cette technique, appliquée pour le moment à la photonique, pourrait aider à la prédiction de vagues scélérates à la surface des océans ou d’autres évènements naturels extrêmes. Ces travaux, menés en collaboration avec des chercheurs finlandais, irlandais et canadiens, sont publiés dans la prestigieuse revue « Nature Communications » du 19 décembre 2016.

    Read more
  • Participez au IEEE VTS Motor Vehicles Challenge 2017

    Une compétition internationale basée sur de la simulation et co-organisée par FEMTO-ST. L'objectif : optimiser la gestion de différentes sources d'énergie d'un véhicule hybride pour minimiser son coût de fonctionnement.

    Read more