Une électronique de contrôle d’ISFET encore plus frugale
L’Institut Fraunhofer pour les microsystèmes photoniques a réussi à miniaturiser l’électronique de contrôle des transistors à effet de champ sensibles aux ions (ISFET) et à réduire sa consommation d’énergie.
Les transistors à effet de champ sensibles aux ions (ISFET) permettent de mesurer, en continu et avec précision, les valeurs de pH en déterminant la concentration de certains ions dans l’eau ou d’autres milieux aqueux en temps réel.
Après le développement de capteurs de pH ISFET à base de pentoxyde de niobium, l’Institut Fraunhofer pour les microsystèmes photoniques (Fraunhofer Institute for Photonic Microsystems ou IPMS) vient d’annoncer avoir réussi à miniaturiser l’électronique de contrôle des ISFET, permettant de franchi une nouvelle étape dans l’analyse chimique des liquides.
« Après presque un an de développement, nous avons réussi à contrôler nos Nb2O5-ISFET pour mesurer en continu avec une consommation d’énergie inférieure à 1,3 mW, électronique comprise », explique le Dr Olaf R. Hild, Head of the business unit Chemical Sensors du Fraunhofer IPMS.
La nouvelle électronique de commande est particulièrement peu gourmandes en énergie et, donc, plus efficaces, tout en étant très faciles à manipuler et prêtes à l’emploi. Cette électronique est constituée d’une partie analogique (moins de 1,3 mW) et d’une partie numérique connectable via USB-C (environ 100 mW), ce qui permet un étalonnage rapide sur site.
« Comme nos ISFET ont une dérive extrêmement faible et présentent une dépendance de Nernst presque parfaite, un étalonnage en un seul point est suffisant dans la grande majorité des applications », indique Hans-Georg Dallmann, développeur électronique. Cela garantit un haut niveau de précision, même sur de longues périodes.
Les applications concernent la surveillance continue de l’eau et l’analyse de l’environnement, mais l’équipe veut aller encore plus loin : « Le prochain objectif est de fabriquer des puces ISFET encore plus petites (surface de moins de 1 mm2) afin de pouvoir répondre à des applications limitées par la taille », précise Olaf R. Hild. Comme l’analyse de divers fluides corporels.
