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: Första vindkraftverket i trä är rest

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: Stort genombrott - först i världen att värma stål med vätgas

– 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
Plus

Omrörning är mycket mer än att bara blanda lite

Många industriella processer är svåra att tänka sig utan omrörning. Det finns en del att tänka på för att utnyttja omröraren optimalt.

Beowulf tilldelar borrningskontrakt i Kallak

Koldioxidfri elkraft plus lokal järnmalm blir koldioxidfritt stål

De bygger solvärmefält med koncentrerande solfångare

Plus

Omrörd inte skakad om vodkatillverkaren får välja

Tankar, kärl och omrörning är viktiga delar för många industrier. När det dessutom handlar om tillverkning av livsmedel ökar kraven. Följ med till Pernod-Ricards anläggning i Nöbbelöv och få en inblick i tillverkningen av Absolut Vodka.

Skoglig restprodukt blir isolering

Isolering gjord av trämassa är framtiden för Topcell.

Nyhetsbrev

Rörklasstandarderna har totalrenoverats - och mer än halverats 

Arkiv

Norge bygger gigantisk batterifabrik

Fördjupning - Läget i basindustrin - del 2

Premiär för ny industrimässa: Smart Manufacturing

Så går det för basindustrin i coronatid - del 1

Ytterligare steg mot fossilfritt stål

Epiroc varslar 425

Northvolt och Hydro i jv kring batteriåtervinning

Ny ordförande för Industriarbetsgivarna

Höganäs varslar och stoppar produktionen

Processteknik-mässan flyttas

De ska producera apatit från gruvavfall

Nu rivs Sveriges första kärnkraftsverk

Gruvtrucken med högsta lastkapaciteten förbättras

Mikrosvampar ska rena gruvvattnet

Gruvjättens fabriksbyggnad utrymd efter brand

De projekterar bioproduktionsanläggningen

Lär dig mer om daggpunkt

500 miljoner till AI-forskning

Dags att lära sig vad ORC är

Misstänkt arbetsmiljöbrott på LKAB:s område

Eurobattery Minerals förvärvar gruva i Finland

De hoppas på finansiering av CCS-anläggning

Sverige deltar i batteriprojekt

Smart verktyg minskar produktionsförluster

Mötesplats för europeisk stålindustri hålls i Stockholm

Plus

Blockkedjor del 2: Så fungerar blockkedjan

Innovationer får stöd av SCA

Krisen kan vara en möjlighet för Sverige

Tips i coronadagar – kalibrera

Se alla Företagens egna nyheter

Systemfokus hos AxFlow

Marknadens minsta kodläsare för industriellt bruk

ELD- nytt nummer av JUMOs tidning Sensors+Automation

RS introducerar frekvensomformare industriell automation

Lasersvetsning av plast

Nya mässdatum klara för VA-mässan

Ny hygienisk pump från Waukesha Cherry-Burrell

Lasergivare med IO-Link och omgivningsljusundertryckning.

RS Components lanserar kapslingar med hög IP- och IK-klassni

Var med på vår virtuella mässa 27-28 maj!

Växande marknad för elektroniklösningar

Akut produktion av desinfektionsmedel med hjälp av Busch

Letar du också efter bra möjligheter? Ta en Gemba-promenad!

Laserdekontaminering - radiologiskt beprövad torrprocess

NYHET: Wilden SafeGuard fjärrövervakning och varningssystem

Vi på Balluff tar säkerheten på allvar!

Leverans av Busch vakuumsystem till Brasilien

Det är dags att göra smart tillverkning mer produktiv.

Arkitekterna av smart tillverkning!

Busch Vakuum Solutions levererar till sjukhus i Palestina

Ideal SmartCamera från Balluff!

Skummande öl kan vara gott men gillas inte inom produktionen

Industry 4.0 och Industrial Internet of Things!

Inducore visar bredden med åtta bolag

Se hur ni kan utöka er service och spara resor

Sänd till en kollega

0.112