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

På väg till invigningen

Svenska industriföretag redo för 5G

Pengarna är fixade, nu är det dags att börja bygga

Epiroc avyttrar produktlinje

Storföretag i nytt initiativ för cirkulära flöden

Nya labbet är invigt

Första steget i expansionen.

Nyhetsbrev

Oljeutsläpp hos pappersbruket

Arkiv

EU stoppar stålfusion

Storstöld i diamantbolag – anställd åkte dit

Etablerar nytt utvecklingscenter

Rester från skogen framtidens flygbränsle

Plus

Framtidens stål

Vilka krav kommer att ställas på stålbranschen och stålet i framtiden? För att få veta detta har vi talat med några av Ovakos stålexperter.

De levererar till världens största superelnät

En 110 mil lång kraftöverföringslänk kommer att transportera upp till 8 000 MW ström, jämförbart med behovet hos cirka åtta miljoner människor i Kina. ABB är med som leverantör.

Ny metod gör gruvan smartare

Epiroc presenterar 6th Sense, ett nytt tillvägagångssätt som kombinerar digitalisering och automation för att öka gruvindustrins prestanda.

Ny gruvchef som kan bli vd

Kina föredrar rysk naturgas framför amerikansk

Beslut skjuts upp - nu planeras för nästa raffinaderi

ABB bakom nedsänkbar fiskfarm i Norra ishavet

Ett nytt koncept för laxodling förväntas göra Norges laxodling mer hållbar. ABB står bakom systemet som bygger på koncernens vision om att bygga upp en hållbar och effektiv vattenbruksindustri.

”Rörig” installation hos Stora Enso

Vill standardisera bionedbrytbara plastmaterial

Vid Biobase visas ny teknik för tillverkning av ligninolja

Vd:n som är aktiv på alla fronter

I en exklusiv intervju berättar vd:n för Siemens Norden om framtiden.

Ny anläggning ska ge bättre bergborrar

Vill göra pappersmassa av vete

Klimatneutral cementindustri

Gruvornas roll i en hållbar framtid

Ny förening för standardiserat datautbyte

Kina tänker strypa export av sällsynta metaller till USA

Vill använda spillvärme från bruket till fiskodling

Bruket investerar för att bli fossilfritt

Nya patent ger bättre process

Internationell gruvkonferens hålls i Sverige

Papper av färskfiber bättre för miljön än returpapper

Olycka på LKAB

Mer olja mindre förnybart

Gasletning vid Siljan avbröts

Se alla Företagens egna nyheter

Vad är kopplingen mellan Industry 4.0 och IO-Link?

R 5 0760 A PLUS den intelligenta vakuumpumpen med integrerad frekvensomvandlare

När det krävs stor noggrannhet är avståndsmätare rätt val!

RS Components lanserar en serie kompakta industriella kontaktdon för hög överföringshastighet

RS Components lanserar en ny serie DC-DC-omvandlarmoduler med hög effekttäthet

RS Components presenterar ny och mycket prisvärd PoE-testare från Fluke Networks

Vilka är fördelarna med elektrisk drivteknik?

Följ med Wexoe till Rockwell Automation Fair i 18-21 November 2019

Alitea-varumärket firar 40 år!

RS Components lanserar USB- och AV-kablar från RS PRO

Uppfyll de höga kraven inom livsmedelsindustrin med IO-Link-lösningar från Balluff!

Öka effektivitetsnivån och kvalitén i era automationsprocesser!

Möjlighet att ha översikt på temperaturen i många olika applikationer samtidigt, går det?

Tillförlitlig information av era automationsprocesser i realtid!

Välj rätt bland våra belysningsmetoder!

RS Components introducerar en IoT-utvecklingssats med Bluetooth® Low Energy från ON Semiconductor

Exakta positioner med pneumatiska cylindrar!

RS Components lancerar Hartning kontaktdon med påmonterad anslutningskabel

Problem i industriella nätverk eller bussystem.

RS Components ingår partnerskap med TE Connectivity för att lansera ett TE-lärcenter på teknikforum

RS Components introducerar LoRa-kommunikationsmoduler med utökad prestanda ...

KUNBUS-industridatorer som bygger på Raspberry Pi finns nu hos RS Component...

Varför sågverk behöver automatisering

RS Components introducerar Renesas Synergy™ S5D3-mikrokontroller och -utvec...

Förberedd för industri 4.0: Ny lamellvakuumpump med tryckreglering

Sänd till en kollega

0.173