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

Jag accepterar Nordiske Mediers villkor och avtal

Är du prenumerant? Bli prenumerant

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

Kommentarer (0)
Startsidan just nu

Sommaruppehåll i nyhetsflödet

Sverige först i världen – flytande koldioxid snart i hamn

Fler män än kvinnor är positiva till gruvor

100 döda i gruvolycka - förväntas stiga

720 på SSAB permitteras tre veckor i juli

Modern borrteknik öppnar för geotermisk urkraft

Nyhetsbrev

BP säljer kemiverksamhet för 46 miljarder

Arkiv

Med på listan över Nordens främsta framtidsbolag

Vad händer med industrin efter corona?

Sotkamo Silver påbörjar pilottest

Stora Ensos vd om corona

Bakterier minskar tungmetaller i lakvatten

Andra geotermiska kraftverket driftsatt

Plus

Ordbok för sensorer

Förstår du alla begrepp som används när det gäller val av sensorer? Vi rättar ut frågetecknen.

Railcare kör malm åt LKAB

Nu bygger de ut bruket - igen

Plus

BAT – en förkortning som påverkar all svensk processindustri

En större processindustri till exempel ett pappersbruk i Spanien bör ha samma miljökrav som en motsvarande anläggning i Sverige. Det är utgångspunkten när EU tar fram vad som ska anses vara bästa tillgängliga teknik, BAT, inom miljöområdet för ett 30-tal branscher. Vi har tittat närmare på vad det innebär.

Premiären för ny VA-mässa flyttas till 2022

Sandvik har minskat koldioxidutsläpp med 160 000 ton

LKAB tillbakavisar coronaanklagelser

Nya drönarregler skjuts fram på grund av corona

Plus

Ny anläggning - Pulver är framtiden enligt Sandvik

En ökad efterfrågan av metallpulver för 3D-printing har fått Sandvik att nyligen inviga en anläggning för titanpulvertillverkning vid bolagets fabrik i Sandviken. Nu taktar produktionen uppåt.

Flest varsel inom industrin under midsommarveckan

Intervjuserie inför Underhållsdagarna - del 1

I november välkomnas underhållsbranschen till Underhållsdagarna – från teori till praktik. Arrangörer är vår systersajt U&D och Riksorganisationen Svenskt Underhåll.

Nytt ljus på järnmalmen i Norrbotten

Ny vd på Paper province

Stålproduktionens utveckling i maj

Både bra och dåliga besked för LKAB - UPPDATERAD

Plus

Ordbok för sensorer

14 MSEK beviljat till biomaterialprojekt

Nu byter de namn till Swedish Mining Innovation

Viveka Beckeman ny vd

Gruva bakom stor coronaspridning

LKAB fortfarande hårt drabbat efter skalvet

Beowulf tilldelar borrningskontrakt i Kallak

Så går det för basindustrin i coronatid - del 1

Se alla Företagens egna nyheter

Färdigmonterade pumpaggregat

RS Components presenterar en ny datainsamlingsenhet

Modulär elektronisk säkring för 24V DC

Lasersvetsning av plast

Laserdekontaminering - radiologiskt beprövad torrprocess

Öka effektiviteten i biogas-processen

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!

Sänd till en kollega

0.141