Une équipe de scientifiques de l'Université d'Exeter a créé un nouveau type d'appareil qui pourrait être utilisé pour développer des capteurs de gaz rentables.

L'équipe pionnière, qui comprend deux étudiants de deuxième année d'Exeter, ont créé un nouveau type d'appareil qui émet de la lumière dans la partie infrarouge du spectre. De nombreux gaz importants absorbent fortement la lumière infrarouge et cette absorption caractéristique peut être utilisée comme moyen de les détecter.

Cependant, la plupart des détecteurs de gaz infrarouges existants utilisent des sources incandescentes classiques "à ampoules" de lumière infrarouge, qui présentent un certain nombre de défauts considérables dont des durées de vie limitées en raison de la fragilité du filament. Les nouveaux capteurs pourraient être utilisés pour un large éventail d'applications, notamment la détection de polluants atmosphériques tels que le dioxyde d'azote, qui est émis par les gaz d'échappement des voitures et qui peut avoir un effet significatif sur la santé publique.

L'équipe d'Exeter a utilisé un sandwich de différents matériaux 2D, qui n'ont que quelques atomes d'épaisseur, pour créer un appareil similaire à une ampoule nanométrique, mais où le filament est extrêmement difficile à casser. En outre, l'équipe pense que ces dispositifs pourraient finalement être plus rentables et durables à fabriquer que les diodes électroluminescentes à base de semi-conducteurs émettant à ces longues longueurs d'onde.

La recherche, dirigé par le professeur Geoff Nash, est publié dans la revue scientifique très respectée Lettres de physique appliquée .

L'équipe comprenait des étudiants de premier cycle Hannah Barnard et Katya Zossimova, qui ont commencé à travailler dans le groupe du professeur Nash l'été dernier alors qu'ils étaient dans leur première année.

Professeur Nash, Professeur de génie physique et directeur des sciences naturelles, de l'Université d'Exeter, a déclaré:"Les appareils que nous avons fabriqués précédemment ne fonctionnaient vraiment que sous vide et se cassaient très rapidement lorsqu'ils étaient exposés à l'air. En encapsulant le filament nanométrique dans un revêtement protecteur, nous avons montré que ces appareils peuvent fonctionner dans l'air pendant bien plus de 1000 heures, ouvrant la voie au développement de sources infrarouges pratiques qui pourraient être utilisées dans des applications de capteurs. »

Commentant la composition de son équipe de recherche, il a ajouté que "C'est un privilège de travailler aux côtés de certains de nos fantastiques étudiants, qui ont apporté de l'énergie, enthousiasme et une perspective différente à notre recherche. Hannah et Katia, et d'autres étudiants de premier cycle avant, ont eu un impact réel sur le travail de mon groupe."

Katia, qui étudie la physique, a déclaré : « Cela a été vraiment excitant de faire partie de l'équipe de recherche, tout le monde a été très accueillant et j'ai beaucoup appris de l'expérience. Je pense que cette opportunité m'a donné la confiance nécessaire pour envisager des études de troisième cycle en physique."

Hannah, qui étudie les sciences naturelles, a déclaré que l'expérience lui avait donné "un aperçu inestimable de son rôle de chercheur scientifique au sein de l'Université". Elle a ajouté:"Depuis que j'ai participé au stage, j'ai réalisé des choses que je n'aurais jamais cru possibles et j'ai repoussé toutes mes limites personnelles. J'ai adoré pouvoir appliquer ce que j'apprends en laboratoire à mes modules enseignés et vice versa. "

Sciences naturelles à Exeter est un programme phare innovant conçu pour explorer les concepts scientifiques nécessaires pour expliquer le monde naturel, de l'échelle nanométrique aux systèmes complexes du climat de la Terre et de notre système solaire.

Inspiré de la recherche, L'apprentissage basé sur l'enquête est la pierre angulaire de la stratégie d'éducation de l'Université et les étudiants de premier cycle sont engagés dans la recherche de pointe à l'Université de différentes manières.