Cảm biến hydro điện hóa siêu nhạy, có khả năng phát hiện nhanh rò rỉ hydro ở lượng vết

Theo Mems Consulting, gần đây, một nhóm nghiên cứu từ Đại học Missouri đang nỗ lực tối đa hóa độ an toàn của năng lượng hydro. Khi ngày càng nhiều quốc gia và ngành công nghiệp đầu tư mạnh vào các nguồn năng lượng sạch hơn và có thể tái tạo, các nhà máy và phương tiện chạy bằng hydro đang trở nên ngày càng phổ biến. Tuy nhiên, nhiên liệu hydro tiềm ẩn nguy cơ rò rỉ, có thể gây ra các vụ nổ và tai nạn khác, đồng thời cũng đe dọa đến môi trường. Hiện tại, phần lớn các cảm biến phát hiện hydro có sẵn trên thị trường đều đắt tiền, không thể hoạt động liên tục và độ nhạy chưa đủ cao, khiến việc phát hiện nhanh các vết rò rỉ nhỏ trở nên khó khăn.
Vì lý do này, Xiangqun Zeng, một nhà nghiên cứu tại Khoa Kỹ thuật của Đại học Missouri, cùng nhóm của ông đã bắt tay vào thiết kế một cảm biến hydro lý tưởng. Họ tập trung vào sáu đặc điểm chính: độ nhạy, tính chọn lọc, tốc độ phản hồi, độ ổn định, kích thước và chi phí. Các kết quả nghiên cứu liên quan có tiêu đề "Các giao diện Nanotinh thể PtNi - Chất lỏng ion: Một nền tảng đổi mới để phát hiện H2 hiệu suất cao và đáng tin cậy" vừa được công bố trên tạp chí ACS Sensors. Trong bài báo này, họ đã giới thiệu một nguyên mẫu cảm biến hydro điện hóa siêu nhạy, giá cả phải chăng và có tuổi thọ dài hơn, có khả năng nhanh chóng và chính xác phát hiện những lượng rò rỉ hydro cực nhỏ. Điều đáng chú ý hơn nữa là cảm biến hydro điện hóa này cực kỳ nhỏ gọn, với kích thước chỉ bằng khoảng kích thước của một móng tay người.
Nghiên cứu này không chỉ thúc đẩy sự phát triển của công nghệ cảm biến hydro độ nhạy cao và độ bền cao, mà còn làm rõ sâu sắc cơ chế tương tác giữa các tinh thể nano hợp kim bạch kim-niken và chất lỏng ion, cung cấp định hướng then chốt cho việc thiết kế thế hệ cảm biến hydro tiếp theo. Những cảm biến như vậy có thể được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như giám sát môi trường, bảo vệ an toàn công nghiệp và các hệ thống năng lượng bền vững trong tương lai.