Ученые разработали датчик водорода, который может ускорить переход к чистой водородной энергетике. Поскольку мир отказывается от ископаемого топлива, водород считается ключевым игроком в переходе к чистой энергетике. Однако этот прозрачный, не имеющий запаха и легковоспламеняющийся газ трудно обнаружить с помощью человеческих чувств, и его безопасное использование представляет собой проблему.
Датчик, разработанный ученым из Манчестерского университета, может надежно обнаруживать даже мельчайшие количества водорода за считанные секунды. Он небольшой, доступный и энергоэффективный, а его результаты превосходят результаты портативных коммерческих детекторов водорода.
Исследование, проведенное в сотрудничестве с Университетом науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) в Саудовской Аравии, было опубликовано сегодня в журнале Nature Electronics .
«Этот датчик может стать прорывом в технологии водородной безопасности. Благодаря сочетанию доступности, надежности и высокой производительности он может изменить то, как мы обращаемся с водородом в промышленности, домах и на транспорте. Я надеюсь, что наш органический датчик поможет повысить доверие к новым водородным технологиям, сделав их более доступными и безопасными для всех», — говорит Томас Антопулос.
Работа нового органического полупроводникового датчика основана на процессе, известном как «p-легирование», где молекулы кислорода увеличивают концентрацию положительных электрических зарядов в активном материале. Когда присутствует водород, он реагирует с кислородом, обращая этот эффект и вызывая быстрое падение электрического тока . Это изменение происходит быстро и обратимо при комнатной температуре до 120°C.
Датчик был протестирован в различных реальных сценариях, включая обнаружение утечек из труб, мониторинг диффузии водорода в закрытых помещениях после внезапного выброса и даже установку на беспилотник для обнаружения утечек в воздухе. Во всех случаях датчик оказался быстрее портативных коммерческих детекторов, продемонстрировав свой потенциал для широкого использования в домах, промышленности и транспортных сетях.
Важно отметить, что датчик можно сделать сверхтонким и гибким, а также интегрировать в интеллектуальные устройства , что позволит осуществлять непрерывный распределенный мониторинг водородных систем в режиме реального времени.
В настоящее время команда сосредоточена на дальнейшем совершенствовании датчика, одновременно оценивая его долгосрочную стабильность в различных сценариях обнаружения.
