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Les voitures émettent des gaz polluants et des poussières : 2 sources de pollution que l’on cherche à réduire depuis plusieurs années grâce à l’installation de catalyseurs et de filtres à particules sur les pots d’échappement des voitures diesel. Toutefois, lorsque ces dispositifs vieillissent, ils peuvent devenir inefficaces. Jean-Paul Viricelle, chercheur en physico-chimie des solides, développe des capteurs, systèmes de mesure intelligents qui indiquent en temps réel les dysfonctionnements de ces filtres. Maxime Minot, technicien de laboratoire, dispose de technologies qui permettent de fabriquer les prototypes, de les tester puis de valider leur efficacité. 

Les capteurs qu’ils ont créés seront ainsi intégrés à la ligne d’échappement et connectés à l’ordinateur de bord des voitures. Reste pour eux à coordonner le transfert technologique de leurs travaux vers une entreprise de fabrication de pièces automobiles. 

Leur défi :

Proposer des solutions pour aider les constructeurs automobiles à répondre aux normes environnementales européennes auxquelles ils sont soumis.

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Créer les prototypes des capteurs

Jean-Paul et Maxime ont accès à des moyens techniques qui leur permettent d’élaborer des prototypes de capteurs avant de tester et valider leur fonctionnement sur des bancs d’essai. La fabrication des prototypes comporte 2 grandes étapes : l’impression et la cuisson. Le support de départ est une plaque en céramique prédécoupée sur laquelle on imprime les différents éléments constituant le capteurs. La technique empruntée est la sérigraphie.

Maxime dépose les plaques de céramique sur un écran de sérigraphie qu’il fixe ensuite dans la machine d’impression. Il utilise différentes encres : de l’or pour les lignes conductrices d’électricité et du platine pour les éléments chauffants, et par exemple du dioxyde d'étain comme matériau sensible au gaz.


La cuisson

Il termine l’impression en ajoutant une couche d’isolant (en bleu).
Il termine la fabrication des plaques par une étape de cuisson dans des fours spéciaux pour céramique qui chauffent entre 850° et 1380° degrés Celsius pour une durée de 20 min à 2h. Pour terminer le capteur, il intègre les plaques à l’intérieur d'un support mécanique pour test sur site (par exemple dans un pot d'échappement) . Les capteurs sont gérés par une unité de contrôle électronique !


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Les bancs d'essai

Viennent ensuite les phases de test que l’on appelle des bancs d’essai

Banc d’essai pour les capteurs de gaz

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Banc d’essai pour les capteurs de suie

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