De nombreux produits que nous rencontrons quotidiennement, du déodorant aux pesticides en passant par la peinture, libèrent des molécules qui dérivent dans l'air. Respirer suffisamment de mauvais peut causer des problèmes de santé graves et potentiellement à long terme. Cependant, il peut être difficile d'estimer l'exposition car les appareils actuels sont limités dans ce qu'ils peuvent détecter. Aujourd'hui, les chercheurs rapportent le développement d'un nouveau système d'échantillonnage d'air personnel qui peut détecter une gamme sans précédent de ces composés à partir d'un badge ou d'un stylo spécial attaché à la chemise de quelqu'un ou placé dans une poche.

Les chercheurs présenteront leurs résultats aujourd'hui lors de la réunion d'automne de l'American Chemical Society (ACS).

"Dans chaque situation, il existe un ensemble unique de composés qui peuvent être présents dans l'air, y compris les dangers potentiels que nous ne connaissons pas, " dit Allen Apblett, Doctorat., le chercheur principal du projet, qui présente la recherche. "En utilisant un seul matériau, nous pouvons capturer de nombreuses classes de ces composés, appelés composés organiques volatils (COV), et potentiellement offrir une image beaucoup plus complète des expositions."

L'armée américaine est désireuse de mieux comprendre les menaces pour la santé auxquelles son personnel est confronté et a fourni un financement considérable pour le projet. Cependant, le nouvel échantillonneur pourrait également être utilisé dans de nombreux lieux de travail et à la maison, dit Apblett, qui est professeur à l'Oklahoma State University et co-fondateur d'Airotect, l'entreprise qui développe l'échantillonneur.

Les COV sont une source majeure de pollution de l'air. Les composés proviennent de nombreux produits ménagers, ainsi qu'à partir de carburants tels que l'essence et de procédés industriels. Selon les COV rencontrés par une personne et leur niveau d'exposition, des problèmes allant de l'irritation nasale au cancer peuvent en résulter.

Étant donné que l'exposition d'une personne peut varier au fur et à mesure de ses déplacements, les chercheurs ont cherché à concevoir des détecteurs légers qui peuvent voyager avec la personne et n'ont pas besoin d'électricité. Des badges contenant des substances absorbant les gaz sont déjà utilisés dans certains lieux de travail, mais ces matériaux ont un défaut :ils s'accrochent mieux à certaines variétés de COV que d'autres. Si un travailleur s'inquiète, par exemple, les COV formaldéhyde, benzène et naphtalène en un seul endroit, ils auraient probablement besoin d'au moins deux types de ces appareils pour les tester, dit Apblett. "Nous contournons cela avec un matériau capable d'absorber le plus large spectre de composés organiques volatils."

Ce nouveau matériau est une silice avec des pores nanométriques contenus dans un badge à peu près de la taille d'une carte de crédit qui se fixe aux vêtements. L'équipe d'Airotect expérimente également d'autres configurations pour contenir la silice, comme un stylo qui pourrait reposer dans une poche ou un badge en tissu qui pourrait être cousu. La silice, connu sous le nom d'OSU-6 et développé par un étudiant diplômé du laboratoire d'Ablett, lie les COV dans ses pores minuscules grâce à des attractions électriques normalement faibles, connu sous le nom de forces van der Waals. La courbure serrée des nanopores de l'OSU-6 augmente considérablement ces forces, permettant de lier les COV beaucoup plus fortement que la norme de l'industrie. Parce que ces liens sont physiques, pas chimique, dans la nature, ils permettent au matériau de s'accrocher à une large gamme de composés.

Lors de l'utilisation, le badge est ouvert pour exposer trois tubes remplis d'OSU-6 à l'air. La durée pendant laquelle il est porté dépend en grande partie des expositions potentielles. Après, le badge est envoyé à un laboratoire où le matériau chargé de COV est réchauffé pour libérer les composés afin que les chercheurs puissent les identifier et les quantifier.

Apblett et ses collègues d'Airotect ont jusqu'à présent testé la capacité du matériau à détecter plus de 100 composés dans des expériences en laboratoire. Ils ont également découvert que l'OSU-6 stabilise les composés instables ou réactifs, rendant plus possible l'analyse de composés réactifs traditionnellement difficiles à contrôler. L'équipe a commencé à tester la capacité de l'échantillonneur à capter les polluants courants dans les lieux de travail tels que les opérations de fabrication à l'échelle commerciale et les installations de production agricole. Ils ont également commencé à l'utiliser dans des scénarios militaires réels, y compris les déploiements militaires et un dortoir pour étudiants. Une fois lancé, l'échantillonneur d'air sera mis à la disposition de l'industrie et du public, avec le coût de l'appareil et de l'analyse en laboratoire à partir de 75 $.