Elaboration de capteurs à base de biomatériaux « Apatitique »
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Date
2023
Authors
Khtaoui Lamia
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
FGEI.UMMTO
Abstract
Dans ce présent travail, nous nous sommes focalisé sur l’évaluation de la capacité des matériaux à base d'hydroxyapatite en vue de les développer pour la détection de l'humidité relative et des vapeurs d'éthanol. Dans une première étape, des capteurs d’humidité à base de biocéramique hydroxyapatitique (hydroxyapatite naturelle NHAp et une autre synthétique SHAp) ont été préparés et leurs propriétés de détection évaluées. Les résultats ont montré que le capteur d’humidité à base d’hydroxyapatite naturelle (NHAp) présente de bonnes caractéristiques de détection d’humidité : une sensibilité élevée (21660%) et une meilleure linéarité à une fréquence de fonctionnement de 100 Hz. Les temps de réponse et de recouvrement sont respectivement d’environ 6 et 9 secondes et l’hystérésis maximale est de 3,26 %.
La seconde étape, a été consacrée à l’amélioration des performances de détection de l’humidité des capteurs à base d’hydroxyapatite synthétique (SHAp) par ajout d’oxyde de zinc ou des fibres de carbone. Les résultats de cette étape ont montré qu’une sensibilité de l’ordre de 833233,33% et une hystérésis de 0,93% ont été enregistrés avec les capteurs composés de SHAp et 01% de ZnO à 20Hz. En revanche pour les capteurs à base de SHAp et 0,1%FC les valeurs enregistrées, à la fréquence de 20Hz, pour la sensibilité et l’hystérésis sont respectivement de 708929,35% et 2,55%.
Pour le cas de la détection des vapeurs d’alcool, l’hydroxyapatite naturelle (NHAp) a été utilisée comme couche sensible dans la confection du capteur. L'impédance et la capacité du capteur d'alcool sont mesurées à des fréquences allant de 0,1 kHz à 1MHz pour desconcentrations en alcool de 5 à 200ppm et une température de fonctionnement de 20°C. Les résultats ont montré que la NHAp possède une bonne performance ; une grande sensibilité vis-à-vis des vapeurs d'éthanol (854,14% pour 100ppm) et un temps de réponse et de recouvrement court (14s/8s pour 100ppm). Ceci prouve que l'hydroxyapatite naturelle serait un bon candidat pour l'application comme détecteur de vapeurs d’alcool
Description
127 p. : ill. ; 30 cm. (+ CD-Rom)
Keywords
Hydroxyapatite naturelle, Hydroxyapatite synthétique, Dip-coating, Capteur d'humidité, Capteur d’alcool.
Citation
Micro-électronique