?。▓D片來源：瑞典查爾姆斯理工大學(xué)官網(wǎng)）

　　據(jù)外媒報(bào)道，氫是一種清潔可再生能源載體,，能夠?yàn)槠囂峁﹦?dòng)力,，而唯一排放物是水。但是,，氫氣和空氣混合時(shí)卻極易燃,，因而需要特別有效的傳感器進(jìn)行監(jiān)控。如今,，瑞典查爾姆斯理工大學(xué)（Chalmers University of Technology）的研究人員研發(fā)出首個(gè)氫氣傳感器,，以滿足未來氫動(dòng)力汽車的性能目標(biāo)。

　　此次推出的是一種封裝在塑料材料中的光學(xué)納米傳感器,，該傳感器的工作原理基于一種光學(xué)現(xiàn)象 – 等離子體,，在大多數(shù)的金屬中,，等離子體頻率接近紫外線的頻率，反射了可見光讓它們看起來很閃亮,。一些金屬如銅和金,，在可見區(qū)中有電子帶間過渡，借此吸收某些能量的（某些顏色的）光,，讓它們擁有獨(dú)特的顏色,。該光學(xué)納米傳感器中包含數(shù)以百萬計(jì)的鈀金合金金屬納米顆粒，鈀金合金可吸收大量氫氣,。因此,，當(dāng)環(huán)境中的氫含量發(fā)生變化時(shí)，等離子體效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致該傳感器變色,。

　　包裹該小型傳感器的塑料不止起到保護(hù)作用,，還是一個(gè)關(guān)鍵部件，能通過加速氫氣分子進(jìn)入到金屬顆粒中,，從而加速傳感器的響應(yīng)時(shí)間,，探查到氫氣分子。同時(shí),，塑料還可作為有效的環(huán)境屏障,，防止其他分子進(jìn)入傳感器，使傳感器失效,。因此,，該傳感器能夠高效且不受干擾地工作，滿足汽車行業(yè)的嚴(yán)格要求,，能夠在不到一秒的時(shí)間內(nèi)檢測到空氣中含有0.1%的氫氣,。

　　查爾姆斯理工大學(xué)物理系研究員Ferry Nugroho表示：“我們不僅研發(fā)出全球響應(yīng)速度最快的氫氣傳感器，而其研發(fā)了一款隨著時(shí)間推移,，能夠保持穩(wěn)定,，不會(huì)失效的傳感器。與現(xiàn)有的氫氣傳感器不同,，我們的解決方案不需經(jīng)常重新校準(zhǔn)，因?yàn)槠涫艿搅怂芰系谋Ｗo(hù)”,。

　　從多方面來看,，探查氫氣都非常具有挑戰(zhàn)性。此類氣體不可見,、無味,，但是易揮發(fā)，極易燃,，空氣中只需含有4%的氫氣就能產(chǎn)生氫氧氣體,，有時(shí)也稱為氫氧混合氣（knallgas），最小的火花都能將此類氣體點(diǎn)燃。為了保證未來氫燃料汽車以及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的安全,，必須探測空氣中微小含量的氫氣,，而且傳感器的響應(yīng)速度必須足夠快速，以便在起火發(fā)生之前探測到泄露的氫氣,。

　　盡管該傳感器主要用于氫能源載體,，但是其也有其他可能應(yīng)用。電力網(wǎng)絡(luò)工業(yè),、化學(xué)和核能行業(yè)都需要此類高效氫氣傳感器,，而且也可用于改善醫(yī)療診斷。