Nový senzor môže zrýchliť nástup využívania vodíka ako čistého a obnoviteľného zdroja energie pre autá

Vodík je čistý a obnoviteľný zdroj energie, no pri zmiešaní so vzduchom je veľmi horľavý. Preto výskumný tím z Chalmers University of Technology v Göteborgu vyvinul nový optický nanosenzor, ktorý by sa dal použiť na rýchle zistenie únikov vodíka miešajúceho sa so vzduchom. Ide o prvý senzor určený na použitie vo vozidlách na vodíkový pohon.

Nanosenzor je založený na optickom jave  nazvanom plazmón (ide o kvázičastice tvorené osciláciami elektrónov), ktorý nastáva, keď sú nanočastice kovu osvetlené viditeľným svetlom určitej vlnovej dĺžky. Senzor obsahuje milióny kovových nanočastíc zliatiny paládia a zlata, čo je materiál, ktorý je známy svojou schopnosťou absorbovať veľké množstvo vodíka. Plazmónový efekt spôsobuje, že pri zmene množstva vodíka v prostredí senzor zmení farbu.

Výskumníci vyvinuli hybridný nanomateriál zložený z plazmonického kovu a polyméru, pričom polymérový povlak nefunguje len ako obal, ale aj zrýchľuje reakciu senzora tým, že umožňuje rýchlejšie prenikanie molekúl plynného vodíka do kovových častíc. Plast zároveň slúži ako účinná bariéra brániaca tomu, aby sa do nanočastíc dostali z okolia iné molekuly než vodík.

„Vyvinuli sme vodíkový senzor, ktorý je nielen najrýchlejší na svete, ale je aj veľmi stabilný a samovoľne sa nedeaktivuje,“ povedal výskumník Ferry Nugroho. „Na rozdiel od dnešných vodíkových snímačov nemusí byť naše riešenie prekalibrované tak často.“

Podľa vedcov je senzor schopný detegovať 0,1 % vodíka vo vzduchu za menej ako jednu sekundu, čo ho robí dostatočne účinným na splnenie prísnych požiadaviek stanovených automobilovým priemyslom na použitie vo vodíkových vozidlách budúcnosti.

Výskumníci dúfajú, že jedného dňa sa bude môcť senzor vyrábať sériovo, napríklad pomocou technológie 3D tlače. Výskum bol publikovaný v časopise Nature Materials.

Zdroj: photonics.com.