_ Oamenii de știință dezvoltă hidrogen ultrarapid detectarea scurgerilor

Pe măsură ce răspândirea mașinilor ecologice cu hidrogen crește, importanța senzorilor de hidrogen este, de asemenea, în creștere. În special, realizarea unei tehnologii de detectare a scurgerilor de hidrogen într-o secundă rămâne o sarcină dificilă. În consecință, dezvoltarea primului senzor de hidrogen din lume care îndeplinește standardele de performanță ale Departamentului de Energie al SUA a devenit un subiect fierbinte.

O echipă de la KAIST condusă de dr. Min-Seung Jo de la profesorul Jun- Echipa lui Bo Yoon din Departamentul de Inginerie Electrică și Electronică a atins cu succes toți indicatorii de performanță doriti, îndeplinind standardele recunoscute la nivel global prin colaborarea cu Echipa de Cercetare a Materialelor Energetice Electromagnetice de la Centrul de Cercetare a Materialelor de bază al Hyundai Motor Company și profesorul Min-Ho Seo din Pusan. Universitatea Națională.

Pe 10 ianuarie, grupul de cercetare a anunțat că a fost dezvoltat primul senzor de hidrogen din lume cu o viteză mai mică de 0,6 secunde.

Pentru a securiza tehnologia de detectare a hidrogenului. care este mai rapid și mai stabil decât senzorii de hidrogen comercializați existenți, echipa KAIST a început să dezvolte un senzor de hidrogen de generație următoare în 2021 împreună cu Hyundai Motor Company. Au reușit după doi ani de dezvoltare. Cercetarea este publicată în ACS Nano.

Cercetarea existentă a senzorilor de hidrogen s-a concentrat în principal pe materialele de detectare, cum ar fi tratamentele catalitice sau alierea materialelor paladiu (Pd), care sunt utilizate pe scară largă în senzorii de hidrogen. Deși aceste studii au arătat o performanță excelentă cu anumiți indicatori de performanță, nu au îndeplinit toți indicatorii de performanță doriti, iar comercializarea a fost limitată din cauza dificultății procesării pe lot.

Pentru a depăși acest lucru, echipa de cercetare a dezvoltat un senzor care a satisfăcut toți indicatorii de performanță prin combinarea tehnologiei independente de proiectare a structurii micro/nano și de procesare bazată pe materiale de paladiu pur.

În plus, având în vedere producția în masă viitoare, au fost utilizate în schimb materiale metalice pure cu mai puține restricții de material. din materiale sintetice și a fost dezvoltat un senzor de hidrogen de ultimă generație care ar putea fi produs în masă pe baza unui proces de lot de semiconductor.

Dispozitivul dezvoltat este un dispozitiv coplanar diferențial în care sunt integrate încălzitorul și materialele de detectare. unul lângă altul pe același plan pentru a depăși distribuția neuniformă a temperaturii senzorilor de gaz existenți, în care încălzitorul, stratul izolator și materialele de detectare sunt stivuite vertical.

Nanomaterialul de paladiu, care este un material de detectare, are o structură complet plutitoare și este expus aerului de dedesubt, maximizând zona de reacție cu un gaz pentru a asigura o viteză de reacție rapidă. În plus, materialul sensibil de paladiu funcționează la o temperatură uniformă în întreaga zonă. Echipa de cercetare a reușit să asigure o viteză de funcționare rapidă, o concentrație mare de detectare și insensibilitate la temperatură/umiditate controlând cu precizie performanța de detectare sensibilă la temperatură.

Echipa a împachetat dispozitivul fabricat cu un modul Bluetooth pentru a crea un sistem integrat care detectează fără fir scurgerile de hidrogen în decurs de o secundă. Spre deosebire de senzorii optici de hidrogen de înaltă performanță existenți, acesta este extrem de portabil și poate fi utilizat într-o varietate de aplicații în care se utilizează energia cu hidrogen.

Dr. Min-Seung Jo, care a condus cercetarea, a spus: „Rezultatele acestei cercetări sunt de o valoare semnificativă, deoarece nu numai că funcționează la viteze mari prin depășirea limitelor de performanță ale senzorilor de hidrogen existenți, dar asigură și fiabilitatea și stabilitatea necesare pentru utilizat și poate fi folosit în diferite locuri, cum ar fi automobile, stații de încărcare cu hidrogen și case.”

El și-a dezvăluit și planurile de viitor, spunând: „Prin comercializarea acestei tehnologii cu senzori de hidrogen, aș dori să contribui la promovarea utilizării sigure și ecologice a energiei hidrogenului.”

p>Echipa de cercetare lucrează în prezent cu Hyundai Motor Company pentru a fabrica dispozitivul pe o scară de napolitană și apoi îl montează pe un modul de vehicul pentru a verifica în continuare performanța de detectare și durabilitate.

(Fluierul)