Les trois capteurs de gaz développés à l'ETH Zurich. Crédit :ETH Zurich / Andreas Güntner
Les scientifiques de l'ETH Zurich ont développé l'équipement le plus petit et le moins cher pour détecter les personnes par l'odorat. Il pourrait être utilisé dans la recherche de personnes ensevelies par un tremblement de terre ou une avalanche.
Les chiens de sauvetage entraînés sont toujours les meilleurs travailleurs en cas de catastrophe - leur nez sensible détecte les personnes ensevelies par des tremblements de terre ou des avalanches. Comme tous les êtres vivants, cependant, les chiens ont besoin de faire des pauses de temps en temps. Ils ne sont souvent pas non plus immédiatement disponibles dans les zones sinistrées, et les attelages de chiens doivent voyager de plus loin.
Un nouvel appareil de mesure des chercheurs de l'ETH Zurich dirigé par le professeur d'ingénierie Sotiris Pratsinis, cependant, est toujours prêt à l'emploi. Les scientifiques avaient auparavant développé de petits capteurs de gaz extrêmement sensibles pour l'acétone, l'ammoniac et l'isoprène—tous des produits métaboliques que les humains émettent à de faibles concentrations par l'haleine ou par la peau. Les chercheurs ont maintenant combiné ces capteurs dans un appareil avec deux capteurs commerciaux pour le CO2 et l'humidité.
Comme le montrent des tests de laboratoire en collaboration avec des scientifiques autrichiens et chypriotes, cette combinaison de capteurs peut être très utile lors de la recherche de personnes piégées. Les chercheurs ont utilisé une chambre d'essai à l'Institut de recherche sur la respiration de l'Université d'Innsbruck à Dornbirn comme simulateur de piégeage. Les volontaires sont restés chacun dans cette salle pendant deux heures.
« La combinaison de capteurs pour divers composés chimiques est importante, parce que les substances individuelles pourraient provenir de sources autres que les humains. CO2, par exemple, pourrait provenir d'une personne enterrée ou d'une source d'incendie, " explique Andreas Güntner, un post-doctorant dans le groupe Pratsinis et auteur principal de l'étude, publié dans la revue Chimie analytique . La combinaison de capteurs fournit aux scientifiques des indicateurs fiables de la présence de personnes.
Les chercheurs ont également montré qu'il existe des différences entre les composés émis par la respiration et la peau. "L'acétone et l'isoprène sont des substances typiques que nous expirons principalement. L'ammoniac, cependant, est généralement émis à travers la peau, " explique le professeur de l'ETH Pratsinis. Dans les expériences dans le simulateur de piégeage, les participants portaient des masques respiratoires. Dans la première partie de l'expérience, l'air expiré était canalisé directement hors de la chambre; dans la deuxième partie, il est resté à l'intérieur. Cela a permis aux scientifiques de créer des profils d'émissions respiratoires et cutanées séparés.
Les capteurs de gaz des scientifiques de l'ETH ont la taille d'une petite puce informatique. "Ils sont à peu près aussi sensibles que la plupart des spectromètres de mobilité ionique, qui coûtent des milliers de francs suisses et ont la taille d'une valise, " explique Pratsinis. " Notre combinaison de capteurs facile à manipuler est de loin l'appareil le plus petit et le moins cher qui est suffisamment sensible pour détecter les personnes piégées. Dans une prochaine étape, nous aimerions le tester en conditions réelles, pour voir s'il est adapté pour une utilisation dans les recherches après des tremblements de terre ou des avalanches."
Alors que les appareils électroniques sont déjà utilisés lors des recherches après les tremblements de terre, ceux-ci fonctionnent avec des microphones et des caméras. Celles-ci ne servent qu'à localiser les personnes piégées capables de se faire entendre ou visibles sous les ruines. L'idée des scientifiques de l'ETH est de compléter ces ressources avec les capteurs chimiques. Ils sont actuellement à la recherche de partenaires industriels ou d'investisseurs pour soutenir la construction d'un prototype. Les drones et les robots pourraient également être équipés de capteurs de gaz, permettant de rechercher également des zones difficiles d'accès ou inaccessibles. D'autres applications potentielles pourraient inclure la détection des passagers clandestins et la dénonciation de la traite des êtres humains.