About / Advertise 
Till skillnad från dagens sensorer ska den nya sensorn prestera bra – till och med bättre – i fuktiga miljöer. Det vill säga miljöer där vätgasens farliga följeslagare knallgas behöver kunna detekteras.
Forskare på Chalmers presenterar en kompakt vätgassensor som kan tillverkas i stor skala och ska vara väl lämpad för de fuktiga miljöer där vätgas finns – den ska till och med prestera bättre ju fuktigare det blir.
Överallt där det finns vätgas krävs säkerhetssensorer som kan upptäcka läckor och motverka att brandfarlig knallgas bildas i kontakt med luft. Därför är det en utmaning att dagens sensorer inte fungerar optimalt i fuktiga miljöer – för där det finns vätgas finns det som regel fukt.
Nu presenterar forskare från Chalmers en ny sensor som sägs vara väl lämpad för fuktiga miljöer.
 |
| Athanasios Theodoridis |
– En vätgassensors prestanda kan skifta drastiskt från miljö till miljö, och fukt är en viktig aspekt. Ett problem i dag är att många sensorer blir långsammare eller fungerar sämre i fuktiga miljöer. När vi testade vårt nya sensorkoncept upptäckte vi att ju mer vi ökade fuktigheten, desto starkare blev vätgasresponsen. Det tog oss ett tag att verkligen förstå hur det kunde vara möjligt, säger Chalmersdoktoranden Athanasios Theodoridis, som är förstaförfattare till en artikel i tidskriften ACS Sensors.
Vätgas används som råvara inom kemisk industri och vid tillverkning av grönt stål. Enligt forskarna är även vätgas en allt viktigare energibärare inom transportsektorn, exempelvis i vätgasdrivna fordon och fartyg.
Också anläggningar där vätgas framställs och lagras kommer ständigt i kontakt med den omgivande luften.
 |
| Kolorerad platina |
Den nya fuktvänliga sensorn från Chalmers ryms på en fingertopp och innehåller nanopartiklar av platina. Partiklarna fungerar både som katalysatorer och sensorer. Platinan påskyndar den kemiska reaktionen mellan väte och syre från luften vilket leder till en värmeutveckling som får fukten, i form av en vattenhinna på sensorytan, att ”koka bort”.
Mängden vätgas i luften avgör hur mycket av vattenhinnan som kokar bort och fukthalten i luften styr hur tjock vattenhinnan är. Genom att mäta tjockleken på vattenhinnan blir det därför möjligt att bestämma koncentrationen av vätgas.
Och eftersom tjockleken på vattenhinnan ökar ju fuktigare det är i luften, ökar sensorns effektivitet i samma takt.
Elektroniktidningen har tidigare rapporterat om gruppens forskning.
Professor Christoph Langhammers forskargrupp har gjort flera stora genombrott på området när det gäller sensorernas snabbhet och känslighet, men också förmågan att optimera sensorns respons och fukttålighet med hjälp av AI.
Tidigare baserade gruppen sina sensorer på nanopartiklar av metallen palladium, som tar upp vätgas ungefär på samma sätt som en svamp suger upp vatten. Med det nya platinabaserade konceptet, som tagits fram inom ramen för kompetenscentrumet TechForH2 på Chalmers, skapas en ny typ av sensor – en katalytisk plasmonisk vätgassensor – som öppnar nya möjligheter.
 |
| Christoph Langhammer |
– Det finns i dag en stor efterfrågan på sensorer som fungerar bra i fuktiga miljöer. I takt med att vätgasen spelar en allt viktigare roll i samhället ställs högre krav på att sensorerna också behöver bli mindre, smidigare och möjliga att tillverka i stor skala och till lägre pris. Vårt nya sensorkoncept möter de kraven väl, säger Christoph Langhammer, professor i fysik på Chalmers och en av grundarna till sensorbolaget Insplorion, där han i dag har en rådgivande roll.
Sensorn har tagits fram i Chalmers renrum (nanofabrikationslaboratoriet Myfab), och Chalmers materialanalyslaboratorium (CMAL).
Christoph Langhammer är en av grundarna av Insplorion, ett företag som startades via Chalmers entreprenörsskola för femton år sedan. Förra året lanserade företaget sin första vätgassensor som bygger på den nanoplasmoniska tekniken.
Läs mer (länk).
FOTO, GRAFIK: Mia Halleröd Palmgren, Giorgos Oikonomou, Anna-Lena Lundqvist, Athanasios Theodoridis
