[汽車之家 行業(yè)] 據(jù)外媒報(bào)道,,氫是一種清潔可再生能源載體,能夠?yàn)槠囂峁﹦?dòng)力,,而唯一排放物是水,。但是,氫氣和空氣混合時(shí)卻極易燃,,因而需要特別有效的傳感器進(jìn)行監(jiān)控,。如今,瑞典查爾姆斯理工大學(xué)(Chalmers University of Technology)的研究人員研發(fā)出首個(gè)氫氣傳感器,以滿足未來氫動(dòng)力汽車的性能目標(biāo),。
此次推出的是一種封裝在塑料材料中的光學(xué)納米傳感器,,該傳感器的工作原理基于一種光學(xué)現(xiàn)象——等離子體,在大多數(shù)的金屬中,,等離子體頻率接近紫外線的頻率,,反射了可見光讓它們看起來很閃亮。一些金屬如銅和金,,在可見區(qū)中有電子帶間過渡,,借此吸收某些能量的(某些顏色的)光,讓它們擁有獨(dú)特的顏色,。該光學(xué)納米傳感器中包含數(shù)以百萬計(jì)的鈀金合金金屬納米顆粒,,鈀金合金可吸收大量氫氣。因此,,當(dāng)環(huán)境中的氫含量發(fā)生變化時(shí),,等離子體效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致該傳感器變色。
包裹該小型傳感器的塑料不止起到保護(hù)作用,,還是一個(gè)關(guān)鍵部件,,能通過加速氫氣分子進(jìn)入到金屬顆粒中,從而加速傳感器的響應(yīng)時(shí)間,,探查到氫氣分子,。同時(shí),塑料還可作為有效的環(huán)境屏障,,防止其他分子進(jìn)入傳感器,,使傳感器失效。因此,,該傳感器能夠高效且不受干擾地工作,,滿足汽車行業(yè)的嚴(yán)格要求,能夠在一秒內(nèi)檢測(cè)到空氣中0.1%的氫氣,。
查爾姆斯理工大學(xué)物理系研究員Ferry Nugroho表示:“我們不僅研發(fā)出全球響應(yīng)速度最快的氫氣傳感器,,而其研發(fā)了一款隨著時(shí)間推移,能夠保持穩(wěn)定,,不會(huì)失效的傳感器,。與現(xiàn)有的氫氣傳感器不同,我們的解決方案不需經(jīng)常重新校準(zhǔn),,因?yàn)槠涫艿搅怂芰系谋Wo(hù)”,。
從多方面來看,探查氫氣都非常具有挑戰(zhàn)性,。此類氣體不可見,、無味,,但是易揮發(fā),極易燃,,空氣中只需含有4%的氫氣就能產(chǎn)生氫氧氣體,,有時(shí)也稱為氫氧混合氣(knallgas),最小的火花都能將此類氣體點(diǎn)燃,。為了保證未來氫燃料汽車以及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的安全,,必須探測(cè)空氣中微小含量的氫氣,而且傳感器的響應(yīng)速度必須足夠快速,,以便在起火發(fā)生之前探測(cè)到泄露的氫氣,。
盡管該傳感器主要用于氫能源載體,但是其也有其他可能應(yīng)用,。電力網(wǎng)絡(luò)工業(yè),、化學(xué)和核能行業(yè)都需要此類高效氫氣傳感器,而且也可用于改善醫(yī)療診斷,。(文章來源:蓋世汽車網(wǎng))
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