墨尔本皇家理工大学 博士研究员Ebtsam Alenezy持有一个光激活氢传感器的原型，它可以在室温下提供超精确的结果
学分:马绍尔大学 受蝴蝶翅膀表面的启发，研究人员开发了一种光激活氢传感器，可以在室温下产生超精确的结果
这项技术可以在氢气泄漏造成安全风险之前很好地检测到氢气泄漏，并可以测量人们呼吸中的微量气体，用于诊断肠道疾病
商用氢传感器只能在150℃或更高的温度下工作，但澳大利亚墨尔本皇家理工大学的研究人员开发的原型是由光而不是热驱动的
这种传感器是基于模仿蝴蝶翅膀表面的凹凸不平的微观结构，在发表在美国化学学会传感器杂志上的一项新研究中有详细介绍
联合首席研究员Dr
Ylias Sabri表示，该原型可扩展、经济高效，并提供了目前市场上任何氢传感器都无法比拟的全部功能
“一些传感器可以测量微小的量，另一些可以检测较大的浓度；他们都需要大量的热量来工作，”萨布里说
“我们的氢传感器可以做到这一切——它灵敏、有选择性，在室温下工作，可以检测各种水平
" 该传感器可以检测浓度从百万分之10(用于医学诊断)到百万分之40，000(气体可能爆炸的水平)的氢气
联合首席研究员Dr
艾哈迈德·坎贾尼说，在新兴的氢经济中，广泛的检测范围使其成为医疗用途和提高安全性的理想选择
该传感器由一个电子芯片制成，上面覆盖着一层光子晶体，然后是钛钯复合材料
学分:马绍尔大学 “氢有潜力成为未来的燃料，但我们知道对安全的担忧可能会影响公众对这种可再生能源的信心，”他说
“通过提供精确可靠的传感技术，能够在泄漏变得危险之前检测到最小的泄漏，我们希望能够为推进氢经济做出贡献，从而改变全球的能源供应
" 蝴蝶撞击:传感器如何工作 新传感器的创新核心由被称为光子晶体或胶体晶体的微小球体组成
这些中空的形状，类似于蝴蝶翅膀表面的微小突起，是高度有序的结构，在吸收光线方面非常有效
这种效率意味着这种新型传感器可以从一束光线中，而不是从热量中获取工作所需的所有能量
公共卫生
D
研究人员和第一作者Ebtsam Alenezy说，与通常在150℃至400℃工作的商用氢传感器相比，室温传感器更安全，运行成本更低
“光子晶体使我们的传感器能够被光激活，它们还提供了对可靠的气体传感至关重要的结构一致性，”她说
“拥有一致的结构、一致的制造质量和一致的结果至关重要，而这正是大自然通过这些生物灵感形状带给我们的
这些被称为光子晶体的微小空心球受到蝴蝶翅膀凹凸不平表面的启发，是新氢传感器的创新核心
图像放大了40000倍
学分:马绍尔大学 “成熟的光子晶体制造工艺也意味着我们的技术可以轻松升级到工业水平，因为数百个传感器可以同时快速生产
" 为了制造传感器，电子芯片首先被光子晶体薄层覆盖，然后被钛钯复合物覆盖
当氢气与芯片相互作用时，气体转化为水
这个过程产生了一个电流，通过测量电流的大小，传感器可以精确地知道氢的含量
与许多在氮氧化物中挣扎的商业传感器不同，这项新技术具有高度选择性，因此可以准确地将氢气与其他气体隔离开来
医疗应用 已知氢气水平升高与胃肠疾病有关，该技术在医学诊断和监测方面有很大的应用潜力
目前，标准的诊断方法是通过呼吸样本，这些样本被送到实验室进行处理
萨布里说，新芯片可以集成到手持设备中，以提供即时结果
“在肠道条件下，健康水平的氢气和不健康水平的氢气之间的差异很小——只有百万分之十——但我们的传感器可以精确测量如此微小的差异，”他说
该技术已经申请了临时专利，研究小组希望与氢传感器、燃料电池、电池或医疗诊断公司的制造商合作，将该传感器商业化
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