Υπερευαίσθητος ηλεκτροχημικός αισθητήρας υδρογόνου, ικανός να εντοπίζει γρήγορα τη διαρροή ίχνους υδρογόνου

Σύμφωνα με την Mems Consulting, πρόσφατα, μια ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Μιζούρι εργάζεται για τη μεγιστοποίηση της ασφάλειας της ενέργειας από υδρογόνο. Καθώς όλο και περισσότερες χώρες και βιομηχανίες επενδύουν σημαντικά σε καθαρότερη και ανανεώσιμη ενέργεια, οι εγκαταστάσεις και τα οχήματα που λειτουργούν με υδρογόνο γίνονται ολοένα και πιο δημοφιλή. Ωστόσο, το καύσιμο υδρογόνο εγκυμονεί κίνδυνο διαρροής, ο οποίος μπορεί να προκαλέσει εκρήξεις και άλλα ατυχήματα, απειλώντας παράλληλα και το περιβάλλον. Προς το παρόν, οι περισσότεροι αισθητήρες ανίχνευσης υδρογόνου που είναι διαθέσιμοι στην αγορά είναι ακριβοί, δεν μπορούν να λειτουργούν συνεχώς και δεν έχουν επαρκή ευαισθησία, κάτι που καθιστά δύσκολη τη γρήγορη ανίχνευση μικροσκοπικών διαρροών.
Γι' αυτόν τον λόγο, ο Σιανγκκούν Τσενγκ, ερευνητής στη Σχολή Μηχανικής του Πανεπιστημίου του Μιζούρι, και η ομάδα του ανέλαβαν να σχεδιάσουν έναν ιδανικό αισθητήρα υδρογόνου. Επικεντρώθηκαν σε έξι βασικά χαρακτηριστικά: ευαισθησία, εκλεκτικότητα, ταχύτητα απόκρισης, σταθερότητα, μέγεθος και κόστος. Τα σχετικά αποτελέσματα της έρευνας έχουν τον τίτλο «Διεπιφάνειες Νανοκρυστάλλων PtNi - Ιοντικού Υγρού: Μια Καινοτόμος Πλατφόρμα για Ανίχνευση H2 Υψηλής Απόδοσης και Αξιοπιστίας» και δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο περιοδικό ACS Sensors. Στην εργασία αυτή, παρουσιάζεται ένα πρωτότυπο ενός υπερ-ευαίσθητου ηλεκτροχημικού αισθητήρα υδρογόνου, ο οποίος είναι οικονομικός και διαθέτει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, ικανός να ανιχνεύει γρήγορα και με ακρίβεια εξαιρετικά μικρές ποσότητες διαρροής υδρογόνου. Ακόμη πιο σημαντικό είναι ότι αυτός ο ηλεκτροχημικός αισθητήρας υδρογόνου είναι εξαιρετικά μικρός, με μέγεθος περίπου όσο ένα ανθρώπινο νύχι.
Αυτή η έρευνα όχι μόνο προωθεί την ανάπτυξη της τεχνολογίας αισθητήρων υδρογόνου υψηλής ευαισθησίας και ανθεκτικότητας, αλλά αποκαλύπτει επίσης βαθιά τον μηχανισμό αλληλεπίδρασης μεταξύ νανοκρυστάλλων κράματος πλατίνας-νικελίου και ιοντικών υγρών, παρέχοντας σημαντικές κατευθύνσεις για τον σχεδιασμό της επόμενης γενιάς αισθητήρων υδρογόνου. Τέτοιοι αισθητήρες μπορούν να βρουν ευρεία εφαρμογή σε τομείς όπως η παρακολούθηση του περιβάλλοντος, η βιομηχανική προστασία και τα συστήματα βιώσιμης ενέργειας στο μέλλον.