Certaines études ont montré que la nicotine, substance addictive présente 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 dispositif pourrait également aider les fumeurs, ainsi que les non-fumeurs qui sont confrontés à la fumée secondaire, à mesurer leur exposition. Dans la revue ACS Sensors, des chercheurs annoncent qu’ils ont mis au point un dispositif portable sans batterie qui pourrait accomplir cette tâche.
Les e-cigarettes sont conçues pour chauffer et aérosoliser un mélange de nicotine, de glycérine, de propylène glycol et d’additifs aromatiques, que l’utilisateur inhale ensuite. Dans le corps, ce mélange peut affecter de multiples organes, notamment le système respiratoire, où il altère le flux d’air, augmente le stress oxydatif et altère l’immunité. En outre, l’exposition à la nicotine peut entraîner un cancer du poumon.
Mais il est difficile d’évaluer cette exposition dans des conditions réelles. Les tests actuels pour mesurer les niveaux de nicotine dans l’air ambiant sont réalisés en laboratoire et nécessitent de grands volumes d’échantillons et des jours, voire des semaines, de prélèvement.
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 de la présence de sueur ou de la lumière du soleil pour fonctionner. C’est pourquoi 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 de 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 de nicotine. Le dispositif détecte le changement de conductivité, amplifie le signal et le transmet ensuite sans fil à un smartphone. Appliqué sur la peau, le capteur sans batterie peut mesurer l’exposition du porteur à la nicotine vaporisée à l’air libre. Selon les chercheurs, cette approche élargit l’utilisation de l’électronique portable pour la surveillance en temps réel des substances dangereuses dans l’environnement.
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