Associant ses compétences en mems et en photonique sur silicium, le CEA-Leti, en partenariat avec le CEA-IRIG, a mis au point un dispositif permettant la détection de particules dans une gamme de masse actuellement difficile à déceler.

Plus sensible, plus rapide et plus polyvalent que tous les dispositifs de détection disponibles sur le marché, le résonateur optomécanique mis au point par le CEA-Leti permet de déceler en un temps record la présence de particules jusque-là difficilement détectables, souligne le laboratoire du CEA.

Pour cela, les chercheurs sont partis d’un nano-résonateur MEMS du Leti dont le principe de fonctionnement a permis la réalisation d’un système de spectrométrie de masse. A l’image d’une corde de guitare qui vibre et change de son quand on la pince, la nano-poutre sur silicium qui le constitue permet de remonter à la masse et à la nature d’une particule se posant à sa surface grâce à la variation de sa fréquence de résonance, explique le communiqué du CEA. Afin d’augmenter la surface de capture et donc la vitesse d’analyse, les chercheurs ont remplacé la nano-poutre par un plateau dont la surface permet non seulement de capter plus rapidement les particules présentes dans un échantillon, mais également de détecter des particules non sphériques telles que certains virus (Ebola, rage…). La fréquence de résonance du dispositif est, en outre, mesurée par des signaux lumineux et non plus électriques, pour une sensibilité 1000 à 10000 fois supérieure.

Au final, le nouveau dispositif permettra de gagner un ordre de grandeur sur le temps d’analyse d’un échantillon et de détecter des particules dont la masse avoisine les 100 mégadaltons, une masse proche de celle du SARS-CoV2 virus. Selon le CEA-Leti et le CEA-IRIG, la sensibilité importante lui ouvre des perspectives pour la détection de virus présents en très faibles concentrations dans l’air des hôpitaux, des bureaux, des avions et autres lieux publics.