ANR MIGRASENS : Réseau de microcapteurs environnementaux couplant graphène et polymères à empreintes moléculaires

_{ANR MIGRASENS (2021-2026)}

Partenaires:

ICMN (porteur Orléans)
L2C (Montpellier)
Annealsys (Montpellier)

Les micropolluants présents dans les milieux aquatiques, tels que les résidus pharmaceutiques, les métaux lourds et les pesticides posent des risques significatifs pour l’environnement et la santé humaine, malgré leurs faibles concentrations. Les méthodes actuelles de surveillance sont limitées par la nécessité d’équipements complexes et de délais importants pour l’obtention des résultats. Dans ce contexte, les capteurs électrochimiques apparaissent comme une solution prometteuse pour une détection rapide et sur site des micropolluants.

L’objectif de l’ANR MIGRASENS est de développer une nouvelle génération de réseaux de microcapteurs environnementaux en associant les propriétés du graphène, en termes de conduction, de robustesse, de sensibilité électrochimique, à la sélectivité de polymères à empreintes moléculaires (MIP). Il s’agit de concevoir un laboratoire sur puce pour la détection d’un large spectre de micropolluants prioritaires visés par la directive cadre européenne sur l’eau. Le succès de ce projet ambitieux repose sur la complémentarité et les compétences variées du consortium. Leur multidisciplinarité permet d’avoir une vue globale de la chaîne qui va de la production de graphène à son intégration dans un prototype Lab-on-Chip multi-détection.

Deux types de graphène ont été étudiés : le graphène obtenu par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) et le graphène épitaxié (EG) sur carbure de silicium. Les principales réalisations incluent le développement d’une méthode de transfert fiable pour le graphène CVD, la mise en forme par photolithographie d’électrodes de graphène CVD et EG, ainsi que leur caractérisation électrochimique. La réussite de synthèse de MIP à base de polypyrrole (MIP-PPy) sur des monofeuillets de graphène a permis de déterminer les performances analytiques de notre capteur. Les résultats expérimentaux montrent des détections prometteuses de l’isoproturon avec des capteurs MIP-PPy/Graphène-CVD atteignant une limite de détection de 20 μg/L.