Uiterst gevoelige electrochemische waterstofsensor, in staat om spoortramis waterstoflekkage snel te detecteren

Volgens Mems Consulting werkt een onderzoeksteam van de Universiteit van Missouri onlangs aan het maximaliseren van de veiligheid van waterstofenergie. Aangezien steeds meer landen en industrieën aanzienlijke investeringen doen in schonere en hernieuwbare energie, worden op waterstof gebaseerde installaties en voertuigen steeds populairder. Waterstofbrandstof brengt echter het risico van lekkage met zich mee, wat explosies en andere ongevallen kan veroorzaken en ook een bedreiging vormt voor het milieu. Momenteel zijn de meeste waterstofdetectiesensoren die op de markt beschikbaar zijn duur, kunnen ze niet continu functioneren en hebben ze onvoldoende gevoeligheid, waardoor het moeilijk is om sporen van lekkage snel te detecteren.
Daarom begon Xiangqun Zeng, een onderzoeker aan de faculteit Ingenieurswetenschappen van de Universiteit van Missouri, samen met zijn team aan de ontwikkeling van een ideale waterstofsensor. Zij richtten zich op zes belangrijke kenmerken: gevoeligheid, selectiviteit, responssnelheid, stabiliteit, afmeting en kosten. De betreffende onderzoeksresultaten hebben als titel "PtNi Nanokristal - Ioneenvloeistof-interfaces: Een innovatief platform voor hoogwaardige en betrouwbare H2-detectie" en zijn onlangs gepubliceerd in het tijdschrift ACS Sensors. In dit artikel presenteren zij een prototype van een ultrasensitieve elektrochemische waterstofsensor die betaalbaar is en een langere levensduur heeft, en die in staat is om zeer geringe hoeveelheden waterstoflekkage snel en nauwkeurig te detecteren. Nog opmerkelijker is dat deze elektrochemische waterstofsensor extreem klein is, met een formaat dat ongeveer overeenkomt met de grootte van een menselijke nagel.
Dit onderzoek bevordert niet alleen de ontwikkeling van hooggevoelige en duurzame waterstofsensortechnologie, maar onthult ook diepgaand het interactiemechanisme tussen platina-nikkel legering nanokristallen en ionische vloeistoffen, wat cruciale richtlijnen biedt voor het ontwerpen van de volgende generatie waterstofsensoren. Dergelijke sensoren kunnen in de toekomst breed worden toegepast in gebieden zoals milieumonitoring, industriële veiligheidsbescherming en duurzame energiesystemen.