Les études menées dans cet axe de recherche visent le développement technologique et l’évaluation des performances d’une nouvelle génération de capteurs ultra-compacts, opérationnels dans une plage des températures compatible avec les applications automobile, à basse consommation, hautement sensitifs et sélectifs avec un temps de réponse et de remise à zéro très faibles. Ces capteurs, issus des dernières avancées en nanotechnologie et nanosciences, sont susceptibles de pouvoir être dispersés en grand nombre dans l’environnement grâce à leur faible coût et multiplexés grâce à leur petite taille. Dans le cadre de la Chaire André Citroen, trois thèmes de recherche ont été poursuivies correspondant aux trois approches technologiques différentes :

1. réalisation d’une matrice de transistors de type FET à base de nanotubes de carbone dans laquelle, chaque transistor ou ensemble de transistors peut être fonctionnalisé en utilisant divers polymères ou des complexes organométalliques spécifiques, le type de fonctionnalisation déterminant la sélectivité a des analystes spécifiques. Une telle matrice exposée à un gaz, pourra identifier une empreinte spécifique du gaz en fonction des variations de la conductance des différents types de transistors. En réalisant une empreinte de ce type, la matrice pourra également être utilisée afin de décerner les composants d’un mélange de gaz. Ceci est possible compte tenu du fait que la sélectivité et la sensibilité de chaque transistor à base de nanotubes, sera différente pour chaque gaz avec lequel ils interagissent.
2. fabrications des dispositifs de type diode Schottky a contacts asymétriques à base de réseaux orientés de nanotubes de carbone synthétisés en milieu confiné dans les nanopores de membranes d’alumine poreuse obtenues par oxydation anodique des films d’aluminium. Comme dans le cas des transistors a base de nanotubes, ce type de dispositifs (a travers la variation de la hauteur de la barrière Schottky au contacts) présentent une très forte sensibilité à l’environnement : présence et nature de gaz, température, humidité, lumière.
3. le développement des nanocapteurs à base des nanomatériaux bidimensionnels de la famille du graphène, des dichalcogénures de métaux de transition ou de  leurs hétérostructures. Cette direction de recherche se situe bien plus en amont que les deux précédentes. Il s’agit dans un premier temps de développer les méthodes de synthèse reproductible directement sur les substrats compatible avec l’application visée.