Un chien de sauvetage électronique
Des scientifiques de l'ETH ont développé l'appareil de loin le plus petit et le moins cher permettant de détecter des personnes à l'odeur. Il convient à la recherche de personnes ensevelies lors d'un tremblement de terre ou d'une avalanche.
Les chiens de sauvetage entra?nés sont encore les meilleurs secouristes en cas de catastrophe. Gr?ce à leur flair sensible, ils peuvent retrouver des personnes ensevelies lors d'un tremblement de terre ou d'une avalanche. Comme tous les êtres vivants, les chiens ont toutefois besoin de se reposer de temps en temps. De plus, ils ne sont souvent pas disponibles immédiatement dans les zones sinistrées et les équipes canines doivent venir de loin.
En revanche, un nouvel appareil de mesure est prêt à être utilisé sans interruption par les chercheurs de Sotiris Pratsinis, professeur de génie des procédés à l'ETH Zurich. Au cours des dernières années, les scientifiques ont développé de petits capteurs de gaz extrêmement sensibles pour l'acétone, l'ammoniac et l'isoprène - tous des produits métaboliques de notre corps que nous expirons et exhalons en faibles concentrations. Les chercheurs ont maintenant combiné ces capteurs dans un seul appareil avec deux capteurs commerciaux pour le CO2 et de l'humidité.
Une "empreinte digitale" chimique
Comme l'ont montré des tests en laboratoire réalisés en collaboration avec des scientifiques autrichiens et chypriotes, cette combinaison de capteurs permet de détecter très facilement les personnes ensevelies. Les chercheurs ont utilisé une chambre d'essai développée comme simulateur d'ensevelissement à l'Institut d'analyse des gaz respiratoires de l'Université d'Innsbruck à Dornbirn, dans laquelle des sujets volontaires sont restés individuellement pendant deux heures.
"Il est important de combiner des capteurs pour différents composés chimiques, car les différentes substances peuvent avoir d'autres sources que l'homme. CO2 par exemple, peut provenir aussi bien d'une personne ensevelie que d'un foyer d'incendie", explique Andreas Güntner, post-doctorant dans le groupe de Pratsini et premier auteur de l'étude publiée dans la revue page externeChimie analytique ont publié leur étude. Gr?ce à la combinaison des capteurs, les scientifiques obtiennent des indications fiables sur la présence de personnes.
Aussi pour les zones sinistrées inaccessibles
Comme les chercheurs l'ont en outre montré, les composés expirés diffèrent des composés exhalés. "L'acétone et l'isoprène sont des substances typiques que nous exhalons en grande partie. L'ammoniac, en revanche, s'évapore surtout par la peau", explique le professeur Pratsinis de l'ETH. Dans les expériences menées dans le simulateur d'ensevelissement, les sujets portaient un masque respiratoire. Dans la première partie de l'expérience, l'air expiré par les participants était directement évacué de la chambre, tandis que dans la deuxième partie, l'air expiré y restait. Les scientifiques ont ainsi pu établir un profil de l'air respiré et un profil d'exhalaison.
Les capteurs de gaz utilisés par les scientifiques de l'ETH ont la taille d'une petite puce d'ordinateur. "Ils sont à peu près aussi sensibles que la plupart des spectromètres de mobilité ionique, qui co?tent plusieurs milliers de francs et ont la taille d'une valise", explique Pratsinis. "Notre combinaison pratique de capteurs est de loin l'appareil le plus petit et le moins cher qui soit suffisamment sensible pour détecter les personnes ensevelies. Dans une prochaine étape, nous aimerions tester en conditions réelles s'il est adapté à une utilisation de recherche après un tremblement de terre ou une avalanche".
Il existe certes déjà des appareils électroniques pour la recherche de personnes ensevelies, mais ils fonctionnent avec des microphones et des caméras. Ils ne permettent de trouver que les ensevelis qui peuvent se faire entendre acoustiquement ou qui sont visibles sous les décombres. L'idée des scientifiques de l'ETH est de compléter de tels outils par des capteurs chimiques. Actuellement, les chercheurs sont à la recherche de partenaires industriels ou d'investisseurs qui soutiendraient la construction d'un prototype. Des drones ou des robots pourraient également être équipés de ces capteurs de gaz. Il serait ainsi possible de balayer des zones qui ne sont pas ou difficilement accessibles à pied. D'autres applications possibles seraient le repérage de passagers clandestins ou la découverte de trafics d'êtres humains.
Référence bibliographique
Güntner AT, Pineau NJ, Mochalski P, Wiesenhofer H, Agapiou A, Mayhew CA, Pratsinis SE : Sniffing Entrapped Humans with Sensor Arrays. Analytical Chemistry, doi : page externe10.1021/acs.analchem.8b00237