Les alcools sont un outil fréquemment utilisé pour mesurer la quantité d'éthanol dans le souffle de quelqu'un, qui se rapporte à sa teneur en alcool dans le sang. Cependant, les boissons alcoolisées contaminées par le méthanol (parfois appelées alcool de bois) sont difficiles à identifier et toxiques si elles sont ingérées. Les chercheurs signalent Capteurs ACS ont développé un capteur prototype qui détecte rapidement et facilement de petites quantités de méthanol dans la respiration – un pas vers le développement d'un « alcootest de méthanol » pour diagnostiquer efficacement les empoisonnements.
Le méthanol et l'éthanol, bien qu'ils soient structurellement similaires, ont des effets très différents sur le corps lorsqu'ils sont ingérés. L'éthanol donne au vin, à la bière et aux spiritueux leur classification comme des boissons alcoolisées et provoque des effets physiologiques comme les nausées, les étourdissements et les troubles neurologiques temporaires. Cependant, la consommation même de petites quantités de méthanol peut provoquer la cécité, les convulsions et même la mort. Le méthanol est un solvant industriel bon marché qui est parfois ajouté aux boissons alcoolisées pour réduire leur coût, une pratique particulièrement courante lorsque la production d'alcool contre la contrebande était répandue. Mais en 2025, cette pratique provoque toujours des cas d'intoxication au méthanol et de mort. Le diagnostic d'intoxication au méthanol implique généralement l'analyse des échantillons de sang d'une personne affectée, qui peut être coûteuse et compliquée – d'autant plus que l'alcool contaminé se trouve principalement dans les pays à faible revenu. Ainsi, Dusan Losic et ses collègues voulaient plutôt créer un capteur d'état-alcool fiable et facile à utiliser.
Les chercheurs ont formulé une encre spécialisée électriquement conductrice qui combinait un cadre métal-organique (MOF) à base de zirconium (MOF). Ils ont ensuite imprimé en 3D l'encre sur une céramique, créant le capteur. Une machine a créé une respiration artificielle en mélangeant de l'air sec avec de l'air humide contenant du méthanol, puis a imité souffler la respiration dans une chambre contenant le capteur. Le prototype a détecté du méthanol à des concentrations aussi faibles que 50 parties par milliard (en dessous des niveaux trouvés dans la respiration pendant l'empoisonnement au méthanol) et a maintenu sa stabilité et ses performances après plusieurs cycles de détection répétés. Initialement, le capteur a eu du mal à différencier le méthanol et l'éthanol dans un environnement ressemblant à une respiration. Par conséquent, l'équipe a utilisé une analyse statistique et un algorithme d'apprentissage automatique formé pour distinguer les gaz. Ces outils d'intelligence artificielle ont permis au capteur de détecter le méthanol à des parties par million et à l'éthanol à des parties par million de concentrations.
Ce travail démontre la première étape vers l'utilisation du graphène et ce MOF pour détecter le méthanol dans l'air. Les chercheurs disent que un développement supplémentaire est nécessaire pour faire la distinction entre le méthanol et l'éthanol dans la plus grande humidité de la respiration expirée avant qu'un dispositif d'état-allonge de méthanol simple et sauvage simple ne devienne une réalité.
