Récompense pour l'innovation en matière de détection des composés PFAS
Une start-up thuringienne et l'institut Fraunhofer reçoivent le Lothar-Späth-Award
L'utilisation de substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS) est non seulement controversée depuis longtemps, mais elle est également sur le point d'être interdite dans toute l'UE. Les défis qui en découlent pour les fabricants, qui devront à l'avenir tester les produits chimiques à grands frais, sont multiples. Dans le cadre d'une coopération entre le MikroTribologie Centrum µTC et la start-up thuringienne Kompass GmbH, un système de mesure innovant a été mis au point, qui surpasse de loin les appareils actuels de détection des composés PFAS en termes de maniabilité, de flexibilité et de précision. Le 16 novembre, le système a été récompensé par le Lothar-Späth-Award, un prix décerné aux innovations particulièrement novatrices.
Les PFAS sont un groupe de produits chimiques utilisés dans un grand nombre d'applications industrielles en raison de leurs propriétés uniques de répulsion de l'eau et de la graisse. On retrouve souvent ces substances dans des produits tels que les imperméabilisants pour textiles, les emballages alimentaires, les mousses ignifuges et de nombreux lubrifiants. Outre leur longue durée de vie, qui a un impact considérable sur l'environnement, les PFAS présentent également des risques potentiels pour la santé. Les restrictions, voire l'interdiction totale de l'utilisation des PFAS - comme c'est déjà le cas en Allemagne - signifient que les fabricants, les fournisseurs et les municipalités doivent effectuer des tests complets, qui sont coûteux et prennent beaucoup de temps.
Un nouvel appareil de mesure pour la détection des PFAS a été développé dans le cadre d'une coopération entre Kompass GmbH et le MikroTribologie Centrum µTC, en tant qu'alternative aux méthodes de mesure traditionnelles, qui sont coûteuses et compliquées et qui ne conviennent pas non plus à une utilisation sur le terrain. Le système est sur le point d'être lancé sur le marché et servira à tous les secteurs qui seront concernés par une interdiction des PFAS. Cette innovation a été récompensée le 16 novembre par le Lothar-Späth-Award, qui honore les innovations particulièrement novatrices issues de la collaboration entre l'économie et la science.
Un nouvel appareil de mesure développé dans le cadre d'une coopération transnationale
Dans le cadre d'une commande de la Fédération internationale de ski (FIS) pour la détection de composés PFAS dans les farts de ski, un prototype de "testeur PFAS" facile à utiliser a été développé en étroite collaboration entre la start-up Kompass GmbH, basée en Thuringe, et le MikroTribologie Centrum µTC, une association entre le Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM de Fribourg et le Karlsruher Institut für Technologie (KIT), qui est aujourd'hui sur le point d'être commercialisé. L'étroite collaboration a fortement bénéficié de l'expertise technique des partenaires respectifs : les travaux de Kompass GmbH, spécialisée dans la technologie des capteurs, qui comprend le développement et la fabrication de composants et de capteurs, ont été complétés ici par l'expertise du MikroTribologie Zentrum µTC, qui dispose d'une longue expérience aussi bien dans les domaines de l'évaluation et de l'optimisation des systèmes tribologiques que dans celui de l'analyse des matériaux.
"Les méthodes de détection des PFAS utilisées jusqu'à présent, basées par exemple sur la spectroscopie infrarouge (FTIR), ne sont généralement pas mobiles. Cela signifie que les échantillons contenant des PFAS ne peuvent être analysés sur place dans les laboratoires de mesure qu'à grand renfort de moyens", explique le professeur Matthias Scherge, directeur du centre de micro-tribologie µTC et responsable du secteur d'activité Tribologie au Fraunhofer IWM. Un autre problème apparaît en outre dans la nature des échantillons : Les différentes vibrations moléculaires qui excitent les échantillons peuvent être superposées, de sorte que l'évaluation dans les analyses FTIR selon l'énergie et l'intensité du signal n'est pas suffisante. L'évaluation exacte nécessite donc la mise en œuvre d'un modèle qui met en relation différents pics caractéristiques du spectre.
Le testeur PFAS nouvellement développé, dans un format pratique de scanner à main, répond à ces défis. "L'appareil utilise une tête de mesure qui excite les échantillons par la lumière infrarouge et ultraviolette et enregistre des signaux qui couvrent une large gamme d'énergies", explique le professeur Scherge. Les effets de rugosité sont minimisés par le fait que la tête de mesure mesure de manière réfléchissante et diffuse dans différentes directions par rapport à la surface. Des capteurs supplémentaires compensent les effets dus à la couleur de l'échantillon. La diversité des capteurs nécessite un traitement automatique des données à l'aide d'outils basés sur l'intelligence artificielle et faisant appel à l'apprentissage automatique. La solution d'IA intégrée est codée sur le plan matériel et permet, grâce à une connexion au cloud, d'utiliser d'autres algorithmes pour une base de données complète. En adaptant l'appareil de manière appropriée avec des informations provenant de spectres infrarouges et de rayons X, presque tous les composés PFAS peuvent être quantifiés.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
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