Ce capteur de nicotine flexible se fixe sur la peau, mesurant en continu l’exposition du porteur. Crédit : ACS Sensors 2021, DOI : 10.1021/acssensors.1c01633
Certaines études ont montré que la nicotine, substance addictive contenue dans les cigarettes électroniques, augmente le risque de troubles cardiovasculaires et respiratoires. Mais pour bien comprendre ses effets potentiels sur la santé, un dispositif de surveillance de la nicotine en temps réel est nécessaire. Un tel appareil pourrait également aider les vapoteurs – ainsi que les non-vapoteurs qui rencontrent de la fumée secondaire – à mesurer leur exposition. Maintenant, les chercheurs rapportent dans Capteurs ACS qu’ils ont développé un appareil portable sans batterie qui pourrait accomplir cette tâche.
Les cigarettes électroniques sont conçues pour chauffer et aérosoliser un mélange de nicotine, de glycérine, de propylène glycol et d’additifs aromatisants, que l’utilisateur inhale ensuite. Dans le corps, ce mélange peut affecter plusieurs organes, y compris le système respiratoire, où il altère le flux d’air, augmente le stress oxydatif et altère l’immunité. De plus, l’exposition à la nicotine peut entraîner un cancer du poumon. Mais évaluer cette exposition dans des conditions réelles a été difficile. Les dosages actuels pour mesurer les niveaux de nicotine ambiants sont effectués en laboratoire et nécessitent de grands volumes d’échantillons et des jours voire des semaines d’échantillonnage. Des capteurs de nicotine portables sont en cours de développement comme alternative, mais les deux qui ont été signalés ne sont pas pratiques car ils dépendent soit de la présence de sueur soit de la lumière du soleil pour fonctionner. Madhu Bhaskaran, Md. Ataur Rahman et Philipp Gutruf ont donc entrepris de concevoir un capteur léger et portable capable de détecter la nicotine en temps réel et d’envoyer les données sans fil à des appareils électroniques tels qu’un smartphone.
L’équipe a choisi le dioxyde de vanadium (VO2) sur un substrat polyimide comme base de leur capteur. Ils ont montré que la nicotine peut se lier de manière covalente à un film mince de VO2, modifiant ainsi la conductivité du film dans une mesure qui dépend de la concentration en nicotine. L’appareil détecte le changement de conductivité, amplifie le signal puis le transmet sans fil à un smartphone. Lorsqu’il est appliqué sur la peau, le capteur sans pile peut mesurer l’exposition du porteur à la nicotine vaporisée à l’air libre. Les chercheurs affirment que cette approche élargit l’utilisation de l’électronique portable pour la surveillance en temps réel des substances dangereuses dans l’environnement.
Référence : « Capteurs de nicotine pour la surveillance du vapotage sans batterie » par Md. Ataur Rahman*, Le Cai, Sherif Abdulkader Tawfik, Stuart Tucker, Alex Burton, Ganganath Perera, Michelle JS Spencer, Sumeet Walia, Sharath Sriram, Philipp Gutruf et Madhu Bhaskaran, le 8 décembre 2021, Capteurs ACS.
DOI : 10.1021 / acssensors.1c01633
Les auteurs reconnaissent le financement de l’Australian Research Council.
