A la chasse au bruit dans les capteurs

Dans le cadre de ses recherches sur l’instrumentation intégrée qu’il effectue au sein de l’équipe Systèmes et microsystèmes hétérogènes, une grande partie du travail de Vincent Frick consiste à faire la chasse au bruit. « Je développe des capteurs en technologie intégrée pour la mesure de grandeurs physiques variées (magnétisme, rayonnement lumineux, température…). Dans les capteurs, plus il y a de bruit, moins ils sont précis », explique le chercheur.

Dans ce cas, le bruit sort des notions acoustiques pour entrer dans le champ de l’électronique. Il se traduit par un signal aléatoire qui entache le signal utile. « Entendons par signal un courant ou une tension électrique. Ce sont des mouvements erratiques de charges dans les capteurs qui perturbent la mesure, un peu comme les rides provoquées par un souffle de vent sur la surface d’une rivière perturbent son cours. » Peu importe le type de capteurs, le phénomène de bruit est omniprésent.

Des laboratoires sur puce

Pour combattre ces nuisances, le chercheur doit connaitre la nature du bruit, ses origines physiques et son spectre. Une fois identifié, il est éliminé grâce à des dispositifs électroniques ad-hoc intégrés en technologie silicium. « Ce sont des circuits électroniques co-intégrés sur la puce avec le capteur », détaille Vincent Frick qui conçoit, développe et caractérise ces systèmes à l’échelle micro voire nanoscopique.

« Au laboratoire, nous visons des applications biomédicales. Par exemple, les capteurs magnétiques peuvent être utilisés pour faire de la navigation d’outils chirurgicaux en environnement IRM. Ce qui permet de connaitre la localisation exacte d’un outil pendant une opération endoscopique », souligne le chercheur qui allie dans sa recherche théorie et expérimentation. « Une grande partie de mon travail est consacrée à l’étude des mécanismes physiques en jeu et à la modélisation. »

Prochaine étape : utiliser les capteurs de champs magnétiques pour détecter des bio-nanoparticules magnétiques. « Cela permettrait de développer des laboratoires sur puce destinés à réaliser de l’analyse sanguine en temps réel, directement au chevet du patient. » Une réalisation qui devrait faire beaucoup de bruit…

Auteur : Marion Riegert, journaliste scientifique à l'Université de Strasbourg

Source : Site de l'actualité de la recherche de l'Université de Strasbourg