受到蝴蝶翅膀表面特征的启发,澳大利亚墨尔本RMIT大学的研究人员开发出一种光激活的氢气传感器,在室温下可以产生超精确的结果。这项技术可以在安全隐患出现之前就检测出氢气泄漏。
开发这一原型机是因为商用氢气传感器只能在150℃或更高温度下工作,原型机的电力来自于光而非热。根据联合首席研究员Ylias Sabri博士的说法,原型机可以升级,具备了成本效益。从商业角度来说,原型机提供了目前任何商业化氢传感器所不能比拟的全部功能。另一位联合首席研究员Ahmad Kandjani博士表示,氢气传感器具有灵敏度高、选择性强、可在常温下工作、可在全范围内检测的特点,因此是一个完整的方案。这种传感器可以检测到百万分之十到百万分之四万的氢气浓度(这是气体成为潜在爆炸物的水平),因此可以挽救大规模事故。
它是如何工作的?
传感器的核心是由称为光子或胶体晶体的微小球体组成。这些球体形状中空,类似于蝴蝶翅膀表面的微小凸起,结构高度有序,吸收光的效率极高。
光子晶体发达的制造工艺意味着这项技术很容易升级到工业使用水平,因为一次就可以快速生产数百个传感器,为了制作传感器,先在电子芯片上覆盖一层薄薄的光子晶体,然后再覆盖一层钛钯复合材料。当氢气与芯片相互作用时,气体就会转化为水。