Objectif
Sensitivity of on-chip gas sensors is still at least 2-3 orders of magnitude lower than what is needed for applications in atmospheric monitoring and climate research. For optical sensors, this comes as a natural consequence of miniaturization: sensitivity scales with interaction length, which is directly related to instrument size. The aim of this project is to explore a new concept of combined chemical and spectroscopic detection for on-chip sensing of methane, the principal component of natural gas and a potent climate forcer.
The sought-after sensitivity will be achieved by pre-concentrating gas molecules directly on a chip surface using cryptophanes, and subsequently detecting them using slow-light waveguides and mid-infrared laser absorption spectroscopy. Cryptophanes are macromolecular structures that can bind and thus pre-concentrate different small molecules, including methane. Spectroscopic detection of methane in a cryptophane host is an absolute novelty, and, if successful, it will not only contribute to unprecedented sensitivity enhancement, but will also address fundamental questions about the dynamics of small molecules upon encapsulation. The actual gas sensing will be realized using evanescent field interaction in photonic crystal waveguides, which exhibit both large evanescent field confinement and long effective interaction pathlengths due to the slow-light effect. The waveguide design alone is expected to improve the per-length sensitivity up to 10 times, while another 10 to 100-fold sensitivity enhancement is expected from the pre-concentration.
The targeted detection limit of 10 ppb will revolutionize current methods of atmospheric monitoring, enabling large-scale networks of integrated sensors for better quantification of global methane emissions. Beyond that, this method can be extended to the detection of other gases, e.g. CO2 and different volatile organic compounds with equally relevant applications in the medical domain.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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- ingénierie et technologie génie électrique, génie électronique, génie de l’information ingénierie électronique capteurs
- sciences naturelles sciences chimiques chimie organique composés aliphatiques
- sciences naturelles sciences physiques optique physique des lasers
- sciences naturelles sciences physiques optique spectroscopie
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
ERC-STG - Starting Grant
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
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(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2017-STG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
9019 Tromso
Norvège
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.