Le ES1, plus petit capteur électrochimique au monde

Les capteurs de gaz à électrolyte polymère solide: de la détection des COV aux capteurs d’oxygène de grande longévité

Les capteurs de gaz à électrolyte polymère solide (EPS) offrent une grande flexibilité dans la conception et le dimensionnement, car la structure de base est sèche et ne contient pas d’électrolytes liquides. Les capteurs de gaz à électrolyte liquide, aussi connus sous le nom de cellules électrochimiques, sont utilisés dans de nombreuses applications allant de l’automobile (optimisation de l’utilisation du carburant) à l’industrie (sécurité) et au contrôle des émissions (surveillance). En raison de l’électrolyte liquide transportant le courant, la conception mécanique revêt une importance fondamentale pour le fonctionnement et la longévité de la cellule. Au cours des 20 à 30 dernières années, certains modèles de cellules électrochimiques sont devenus des standards, comme la série 4 (diamètre de 20 mm) pour les analyseurs de gaz portables et la série 7 (diamètre de 32 mm) pour les analyseurs de gaz fixes. Le concept d’une cellule électrochimique sèche basée sur un électrolyte polymère solide ne remet pas seulement en cause les limitations conceptuelles des capteurs de gaz, mais aussi les applications traditionnelles des cellules électrochimiques.

Une cellule électrochimique sèche se sert en effet d’un polymère comme base et la chimie des réactions électrochimiques se déroule dans la couche de polymère. Cela rend possible des conceptions mécaniques nouvelles et innovantes pour la cellule finie. La figure ci-dessous présente un exemple de ces nouvelles structures. Le capteur ES1 est le plus petit capteur électrochimique au monde. La taille de la cellule de l’ES1 a été réduite de tous les côtés: cela a permis de construire des analyseurs de gaz plus petits et plus compacts. Les gaz pouvant être détectés à l’aide de la technologie EPS sont nombreux. La première génération de capteurs de gaz ES1 a été développée pour le contrôle des émissions et le suivi de gaz tels que O2, CO, NO2, H2S, H2 et des composés organiques volatils (COV).

La technologie EPS permet d’avoir recours à des stratégies de production de masse, car les couches sont imprimées sur un substrat porteur. C’est un fait nouveau dans l’industrie des capteurs de gaz et il va permettre de développer de nouvelles applications, par exemple dans les appareils électroménagers et dans les systèmes de climatisation intelligents. La puissance requise pour maintenir le circuit est si faible qu’un fonctionnement sur pile et des applications à distance deviennent des stratégies viables pour le développement de nouveaux produits basés sur les capteurs de gaz EPS ES1.

La gamme de capteurs de gaz ES1 se présente avec des plages de mesure standard. D’autres plages sont toutefois possibles, car la technologie EPS permet une conception sur mesure. Les paramètres supplémentaires pouvant être ajustés en vue de répondre à certaines applications sont le temps de réponse et la sensibilité du capteur. Chaque capteur est étalonné. Il est par ailleurs livré avec un rapport de test. Pour les capteurs ES1, la durée de vie escomptée est de plus de 3 ans.

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