Détection des nanoplastiques à l'aide de l'autofluorescence UV pour une sensibilité accrue

Topic description L'utilisation généralisée des matières plastiques a entraîné une crise environnementale croissante, les microplastiques et les nanoplastiques posant des défis importants. Les nanoplastiques, définis comme des particules de plastique de moins de 1 µm, représentent la plus grande menace en raison de leur potentiel de pénétration biologique plus profonde et de leur persistance à long terme. Si les méthodes d'analyse actuelles sont efficaces pour détecter les particules de plus de 3 µm, l'identification et la quantification des nanoplastiques restent un obstacle technologique majeur. Le projet NanoPlasticsDetect vise à ouvrir de nouvelles perspectives dans la détection quantitative des nanoplastiques en exploitant l'autofluorescence ultraviolette (UV) résolue en temps. Les plastiques émettent une autofluorescence intrinsèque lorsqu'ils sont éclairés par des rayons UV, ce qui leur confère une sensibilité supérieure à celle des spectroscopies Raman et infrarouge actuelles. L'objectif central est d'améliorer la sensibilité de détection grâce à cette autofluorescence, en ciblant des particules aussi petites que 30 nm de diamètre. Une autre caractéristique originale est la capacité à distinguer différents types de plastiques en exploitant la durée de vie de leur autofluorescence. Cette approche nécessite le développement de techniques de caractérisation avancées, ainsi qu'une meilleure compréhension de la photophysique UV des nanoplastiques. Le projet NanoPlasticsDetect comble cette lacune en intégrant les dernières avancées en matière de spectroscopie, de nanophotonique et de synthèse de nanoparticules plastiques calibrées. Le projet s'appuie sur les progrès récents et les résultats préliminaires des partenaires, bénéficiant d'une expertise hautement complémentaire entre les équipes collaboratrices. Cette nouvelle approche de détection par UV promet une sensibilité sans précédent, la capacité de détecter des particules à l'échelle nanométrique et une méthode de détection directe et sans marquage bien adaptée aux applications in situ. En repoussant les limites de la détection des nanoplastiques, le projet fournira des outils essentiels pour mieux comprendre et quantifier cette forme de pollution invisible mais omniprésente.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------The widespread use of plastic materials has led to a growing environmental crisis, with micro- and nanoplastics posing significant challenges. Nanoplastics, defined as plastic particles smaller than 1 µm, present the greatest threat due to their potential for deeper biological penetration and long-term persistence. While current analysis methods are effective for detecting particles larger than 3 µm, the identification and quantification of nanoplastics remain a major technological hurdle. The NanoPlasticsDetect project aims to break new ground in the quantitative detection of nanoplastics by exploiting time-resolved ultraviolet (UV) autofluorescence. Plastics emit intrinsic autofluorescence when illuminated in the UV, providing superior sensitivity to current Raman and infrared spectroscopies. The central objective is to improve the detection sensitivity thanks to this autofluorescence, targeting particles as small as 30 nm in diameter. A further original feature is the ability to distinguish between different types of plastic by exploiting their autofluorescence lifetime. This approach requires the development of advanced characterization techniques, as well as a deeper understanding of the UV photophysics of nanoplastics. The NanoPlasticsDetect project addresses this gap by integrating cutting-edge advances in spectroscopy, nanophotonics, and the synthesis of calibrated plastic nanoparticles. The project builds on the partners' recent progress and preliminary results, benefiting from a highly complementary expertise between the collaborating teams. This novel UV-based detection approach promises unprecedented sensitivity, the ability to detect nanoscale particles, and a direct, label-free detection method well-suited for in situ applications. By pushing the boundaries of nanoplastic detection, the project will provide critical tools for better understanding and quantifying this invisible yet pervasive form of pollution.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Début de la thèse : 01/10/ Funding category Other public funding Funding further details ANR Financement d'Agences de financement de la recherche