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 eldar olja under jord för att få fram vätgas

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: Allt plastskräp kan återvinnas med utvecklad ångkrackning

– 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

Utredning från Svebio för mer biodrivmedel

Danskt miljötillstånd till däckåtervinning

Ett steg närmare anläggning baserad på svensk teknologi.

Gruvan kopplar upp transportbanden

Sökes: arbetskraft

Här finns det pengar att hämta

EU:s tankar om den digitala omställningen

Nyhetsbrev

Invigt energilager i Åmål

Arkiv

LTU och Epiroc i nytt samarbete

Glada miner när de satsar på 5G

Forsmark får inte öka effekten

Carina Håkansson lämnar Skogsindustrierna

Coronaviruset ger dramatiskt minskad efterfrågan på stål

Ska gruvbolaget stämma svenska staten?

Hon slutar som vd Paper Province

De hjälper gruvor - nu prisas de

Kinesiska staten köper upp svenska vindkraftverk

Gruvbolaget får böter av Stockholmsbörsen

Hittade rätt med förebyggande underhåll

Stormen ledde till vindkraftsrekord

Det går framåt för svenskt gruvbolag i USA

Flera styrkor till pappersbrukets brand

Plus

Industri 4.0 präglade teknikdagar

Nytt nätverk inom automation och digitalisering

Svensk komposit ett alternativ till farligt kadmium

De höjer priset på kraftliner

Lägre försäljning och nettoresultat för Boliden

Jättediamant på 549 carat hittad

Brand nere i LKAB:s gruva

Det går bra för LKAB - Dubblar utdelning till staten

Fallolycka i Kirunagruvan

Rejlers gör en större affär med SSAB i Luleå

Gissa metallen - Se metallprisernas utveckling 2019

Ingen koldioxidlagring i Sverige

Vitare papper vände förlust till vinst

Förbättrad orderingång i slutet av kvartalet för SSAB

Atlas Copco förvärvar

Se alla Företagens egna nyheter

Du kan snabbt och enkelt se att muttrarna är rätt monterade!

Microspot-lysdioder för exakta utvärderingar!

Värmeåtervinning av tryckluft genom unika ERU

Vakuumpumpar från Busch till kinesiska sjukhus

Hjälp med tryckluftsutvärdering - Ingersoll Rand

Modulär adsorptionstork 5-300 m3/h. Nylansering!

Energieffektiv förpackning av pizzatopping

Givare som tål tuffare miljöer!

Säkerhet över IO-Link!

Lös enkelt en mängd olika bildbehandlingsuppgifter!

PROmesh P20 framtidens Ethernet/PROFINET Switch

Bakgrundsavbländning går lätt att välja av eller på!

JUMO ställer ut på EuroExpo mässan i Karlstad, 22-23 januari

Dr Karl Busch hederssenator vid Münchens universitet

RS Components lanserar ny industritålig multimeter

AxFlow AB stärker organisationen

RS Components lanserar unikt IEC-apparatintag från Recom

Modern vakuumteknik för avgasning under extrudering

Busch Vacuum Solutions - World Market Leader 2020

Optoelektroniska givare, till vilken nytta?

God Jul och ett Gott Nytt År!

Kyltork för daggpunkt bättre än -20 °C av Ingersoll Rand

Enkel tillgång till effektiv verktygshantering, går det?

Balluff tar dig ett steg närmare IIot!

Snart är den här – vår nya multisensor!

Sänd till en kollega

0.109