Une microtechnique d'échantillonnage passif à la périodicité contrôlée, c'est le paradoxe résolu par Dan Angelescu, enseignant-chercheur spécialisé en microtechnologies au sein de l'Esiee ( université Paris-Est). Le principe est similaire à celui de la clepsydre, l'horloge à eau de l'antiquité. « Un liquide soumis à une certaine pression progresse avec un débit contrôlé dans un capillaire, et remplit une première cavité. La pression exercée par le liquide est alors transmise à une membrane, puis à une seconde membrane, qui se rompt, autorisant ainsi la prise d'échantillon. C'est un concept simple, mais nouveau », explique Dan Angelescu. La périodicité de la prise de l'échantillon est contrôlée via la viscosité du liquide et la taille du capillaire. Elle peut varier entre un prélèvement toutes les minutes ou une fois par semaine.
Ce procédé, breveté, est désormais validé au niveau du laboratoire. Le chercheur travaille maintenant sur un premier prototype miniaturisé. La version commerciale, prévue pour fin 2012, proposera plusieurs volumes d'échantillons. Modulaires, ils pourront être associés entre eux. Un dispositif pourra prélever jusqu'à 100 échantillons.
DEUX PISTES : MEMS ET COLORIMÉTRIE
Une fois l'échantillon prélevé, il pourra être analysé ultérieurement, soit en laboratoire, soit in situ. Pour cela, deux pistes sont développées : une analyse colorimétrique et par des MEMS (Microelectromechanical Systems). « Dans un premier temps, nous proposerons des analyses colorimétriques par des moyens optiques à bas coûts pour la mesure du pH, du chlore, des nitrates ou encore des métaux lourds », précise Dan Angelescu. Mais le chercheur veut aller plus loin avec l'analyse via des MEMS, ces microstructures en silicium, de l'ordre de quelques micromètres, déjà utilisées pour fabriquer des capteurs à bas coûts : « Il serait ainsi possible de quantifier les bactéries présentes dans l'échantillon. » Dans les deux cas, la consommation énergétique sera très faible. Des piles ou des batteries assureront une longue autonomie.
LES MARCHÉS DE L'EAU EN LIGNE DE MIRE
Des discussions sont en cours avec des laboratoires spécialisés, notamment la plate-forme de tests sur l'eau créée par la Ville de Paris, Aqua Futura. Par ailleurs, des échanges ont eu lieu avec Paris Région Lab, association créée par la Ville de Paris pour faciliter les expérimentations des entreprises sur son territoire. « Notre procédé a l'avantage d'être non-invasif : il se connecte sur les dispositifs existants », souligne Dan Angelescu. Le chercheur vise les marchés de l'eau, de l'usine de production, en passant par le réseau de distribution, les stations d'épuration ou la surveillance en milieu naturel. Pour cela, une société, nommée Fluidion, devrait être créée courant 2012. Les échantillonneurs prototypes ou petite série seront fabriqués dans les salles blanches de l'Esiee, avant d'être confiés à un sous-traitant.