23948sdkhjf

Världens snabbaste vätgassensor är här

| Av Magnus L | Tipsa redaktionen

Chalmersforskare presenterar världens snabbaste vätgassensor. Upptäckten, som är en optisk nanosensor inkapslad i ett plastmaterial, är efterlängtad av elnätsbranschenen, kemi-, kärnkrafts- och bilindustrin. Målet är serietillverkning med 3D-printerteknik.

Vätgas är en ren och förnybar energibärare som kan driva bilar som bara släpper ut vatten. Problemet är att vätgasen är mycket brandfarlig när den blandas med luft. Därför krävs supereffektiva detektorer.

Läs också: De ska lösa vindkraftens utmaningar på ett dygn

De banbrytande resultaten från Chalmersforskarna publicerades nyligen i den ansedda vetenskapliga tidskriften Nature Materials. Den efterlängtade upptäckten är en optisk nanosensor som är inkapslad i ett plastmaterial. Sensorn bygger på ett optiskt fenomen – plasmoner - som uppstår när nanopartiklar av metall blir belysta och fångar upp ljus av en viss våglängd. Sensorn ändrar helt enkelt färg när mängden vätgas i omgivningen förändras.

Plasten runt den lilla sensorn är inte bara ett skydd, utan en nyckelkomponent. Den ökar sensorns hastighet och underlättar för vätgasmolekyler att passera in i metallpartiklarna där den detekteras. Samtidigt fungerar plasten som en effektiv barriär mot omgivningen eftersom inga andra molekyler släpps igenom. Sensorn kan därför arbeta både supereffektivt och ostört. Den gör att den klarar fordonsindustrins högt ställda framtida krav för tillämpning i vätgasbilar: att kunna detektera 0,1 procent väte i luft på mindre än en sekund.

– Vi har inte bara tagit fram världens snabbaste vätgassensor, utan också en sensor som är stabil över tid och inte avaktiveras. Till skillnad från dagens vätgassensorer behöver den här inte kalibreras om lika ofta, eftersom den skyddas av plasten, säger Ferry Nugroho, forskare på institutionen på fysik på Chalmers.

En av hemligheterna är plasten som gjorde mer än de kunde ana. Ursprungligen var den främst tänkt som en barriär, men det visade sig att den även gör sensorn snabbare. Upptäckten ledde till en febril tid av både experimentellt och teoretiskt arbete på institutionen.

Läs också: SCA redovisar klimatpåverkan

– I det läget fanns det inget stopp. Vi ville hitta den ultimata kombinationen av nanopartiklar och plast, förstå hur den fungerar och vad som gör den så snabb. Det hårda arbetet gav resultat. På bara några månader nådde vi rekordtiden samt den grundläggande teoretiska förståelsen för vad som orsakar den, säger Ferry Nugroho.

Att detektera vätgas är utmanande på många sätt. Gasen är osynlig, luktfri, flyktig och extremt brandfarlig. Det krävs bara fyra procent väte i luften för det ska bildas knallgas som kan antändas vid minsta gnista. För att framtidens vätgasbilar och infrastrukturen kring dessa ska bli tillräckligt säker, måste man kunna detektera ytterst små mängder vätgas i luften. Sensorerna måste därför vara snabba så att läckor ska kunna åtgärdas innan det uppstår en brand.

– Det känns fantastiskt att kunna presentera en sensor som förhoppningsvis ska vara en del i vätgasbilens stora genombrott. Intresset som vi ser i bränslecellsbranschen är motiverande, säger Christoph Langhammer, biträdande professor på institutionen för fysik på Chalmers.

Även om siktet främst är inställt på att använda vätgas som energibärare, finns det också andra möjligheter som öppnas. Högeffektiva vätgassensorer efterfrågas inom elnätsbranschen och kemi- och kärnkraftsindustrin, men kan också bidra till att förbättra medicinsk diagnostik.

På sikt är förhoppningen att sensorn ska kunna serietillverkas på ett effektivt sätt, till exempel med hjälp av 3D-printerteknik.

Håll dig uppdaterad med Process Nordic
Är du prenumerant? Bli prenumerant

Med en prenumeration får du obegränsad tillgång till webbtidningen. Läs webbtidningen online.

Kommentarer (0)
Startsidan just nu

Kraftig brand i bränslelager

Nu kan regeringen stoppa utbyggnaden

Vi har tittat närmare på vad olika aktörer anser.

Fick armen avsliten

Bygger anläggning för kemisk återvinning

Visionföretag expanderar

Norskt pappersbruk får kvarts miljard i stöd

Nyhetsbrev

Nästan halva arbetsstyrkan varslas

Arkiv

Oklart skadeläge för person hos LKAB

Gasolycka hos Domsjö fabriker - Man förd till sjukhus

Digitalisera produktionen - hur gör man?

Säljer flisskanner till pappersbruk

Standarder för ökad processäkerhet

Plus

Vd:n som navigerat genom svåra år

Med nya japanska ägare ser specialstålstillverkaren Ovakos vd och koncernchef Marcus Hedblom positivt på framtiden. När han tillträdde som vd 2015 var det tuffare tider. Läs vår exklusiva intervju.

"Digitaliseringen i industrin tar fart på riktigt nu"

Kunglighet inviger jättevindkraftspark

Ståljätten väntas säga upp personal

Kärnkraften ska hjälpa solkraften

När storleken spelar roll

Här är världens nu största vindturbin som kan ge 16 000 hushåll el.

Stark gruvnäring gynnar Epiroc

18 juni kunde Epiroc fira sin första födelsedag som börsnoterat företag. Och starten har varit lyckad. Bra fart globalt inom gruvnäringen är en väsentlig anledning till att såväl intäkter som rörelseresultat ökat under årets andra kvartal jämfört med samma period förra året.

Brand hos kemikalietillverkaren

Oljeläckage från bruket till älven

Personalbrist hotar batterifabriken

Vill förändra handeln med utsläppsrätter

Oklart när guldgruvan får tillstånd

Få pengar för att spara energi

Så här har du aldrig sett guld förut

1

Hon fixar så att solenergi kan bli biobränsle

Här är gruvbolagets nye vd

Träfiber ska ersätta plast

Hon blir ny SSAB-bas i Oxelösund

Södra: ”starkt resultat i en vikande marknad”

Första böjbara träsugröret snart i handeln

"Vi var inte redo för AI"

Metanol från Perstorps restströmmar

Han blir ny affärsområdeschef för Iggesund Paperboard

Ännu mer pengar till vattendraken

Se alla Företagens egna nyheter

Se oss på Balluff som er Bodyguard för era processer!

Anmäl er till kostnadsfritt JUMO webinar inom ph-mätning och mätteknik- 3 september

Hur du väljer de bästa belysningsteknikerna för din maskinvision!

Träffa oss på EURO EXPO i Värnamo

EMC probelm i industriella nätverk

Lindh Automation - Fit4PROFINET package

Spåra, identifiera, blippa - klart!

Hur revolutionerar IO-Link den totala utrustningens effektivitet?

Hur snabbt kan ni ändra format i er tillverkningsprocess?

Förberedd för industri 4.0: Ny lamellvakuumpump med tryckreglering

Nivåavkänning och meddelanden till logistikpartner!

RS Components får utmärkelse av TDK-Lambda

Balluff har tilldelats en utmärkelse!

RS Components lanserar labbaggregat med automatisk anpassning av strömstyrkan

RS Components lanserar lättanvända oscilloskop från Tektronix för felsökning och analys

Vad gör vi på Balluff?

Hur mycket läser du?

Affärsområdesansvarig till Ferroman Engineering AB, Göteborg

Var rädd om dig i Sommarsverige!

Följ med Wexoe till Rockwell Automation TechED i München 21-24 oktober 2019

RS Components får distributionsrättigheter för passiva komponenter från Yag...

Hygienisk , exakt och robust tryckgivare - JUMO TAROS S46 H

Vad är kopplingen mellan Industry 4.0 och IO-Link?

R 5 0760 A PLUS den intelligenta vakuumpumpen med integrerad frekvensomvand...

När det krävs stor noggrannhet är avståndsmätare rätt val!

Sänd till en kollega

0.137