科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種氫傳感器,可以加速向清潔氫能源的過(guò)渡。 隨著世界從化石燃料轉(zhuǎn)型,氫被認(rèn)為是向清潔能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵角色。然而,這種透明、無(wú)味、高度易燃的氣體很難用人類的感官檢測(cè)到,給它的安全部署帶來(lái)了挑戰(zhàn)。 這種傳感器由曼徹斯特大學(xué)(The University of Manchester)的一位科學(xué)家開(kāi)發(fā),可以在幾秒鐘內(nèi)可靠地探測(cè)到哪怕是最微量的氫。它體積小、價(jià)格實(shí)惠、節(jié)能——其結(jié)果優(yōu)于便攜式商用氫探測(cè)器。 這項(xiàng)研究是與沙特阿拉伯的阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)(KAUST)合作進(jìn)行的,今天發(fā)表在《自然電子》雜志上。 這種傳感器可能會(huì)為氫安全技術(shù)帶來(lái)突破。通過(guò)結(jié)合可負(fù)擔(dān)性、可靠性和高性能,它有可能改變我們?cè)诠I(yè)、家庭和交通運(yùn)輸中處理氫的方式。 “我希望我們的有機(jī)傳感器將有助于建立對(duì)新興氫技術(shù)的信任,使它們對(duì)每個(gè)人來(lái)說(shuō)更容易獲得、更安全。”Thomas Anthopoulos是曼徹斯特大學(xué)新興光電子學(xué)教授。 這種新型有機(jī)半導(dǎo)體傳感器的操作依賴于一種被稱為“p摻雜”的過(guò)程,即氧分子增加活性材料中正電荷的濃度。當(dāng)氫存在時(shí),它與氧發(fā)生反應(yīng),逆轉(zhuǎn)這種效應(yīng),導(dǎo)致電流迅速下降。這種變化在室溫高達(dá)120°C時(shí)是快速和可逆的。 該傳感器在各種現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中進(jìn)行了測(cè)試,包括檢測(cè)管道泄漏,監(jiān)測(cè)氫氣在突然釋放后在封閉房間中的擴(kuò)散,甚至安裝在無(wú)人機(jī)上進(jìn)行空中泄漏檢測(cè)。在所有情況下,該傳感器被證明比便攜式商用探測(cè)器更快,證明了其在家庭、工業(yè)和交通網(wǎng)絡(luò)中廣泛應(yīng)用的潛力。 重要的是,該傳感器超薄且靈活,還可以集成到智能設(shè)備中,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氫氣系統(tǒng)的實(shí)時(shí)連續(xù)分布式監(jiān)測(cè)。 該團(tuán)隊(duì)目前正專注于進(jìn)一步改進(jìn)傳感器,同時(shí)評(píng)估其在不同傳感場(chǎng)景下的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。 (素材來(lái)自:The University of Manchester 全球氫能網(wǎng)、新能源網(wǎng)綜合) |