به گزارش ثریا - برخلاف حسگرهای فعلی که در حضور رطوبت کُند یا نامطمئن میشوند، این فناوری جدید از لایه نازک آب بر سطح خود بهعنوان بخشی از سازوکار تشخیص بهره میبرد و در آزمایشها توانسته است نشتهای جزئی را حتی در شرایط کاملاً اشباع از رطوبت نیز با دقت بالا شناسایی کند.
تشخیص بهموقع نشت هیدروژن در تأسیسات صنعتی، پمپبنزینهای هیدروژنی، یا مخازن سوخت خودروها و کشتیها برای جلوگیری از آتشسوزی و انفجار حیاتی است؛ زیرا این گاز در صورت ترکیب با هوا میتواند بهسرعت آتش بگیرد یا منفجر شود. اما یک تناقض بزرگ همیشه وجود داشته: حسگرهای رایج در برابر رطوبت، که در اغلب محیطهای مرتبط با هیدروژن حضوری اجتنابناپذیر دارد، عملکردی ضعیف و نامطمئن از خود نشان میدهند.
اکنون، پژوهشگران دانشگاه چالمرز سوئد با طراحی یک حسگر مبتنیبر نانوذرات پلاتین، این مشکل را به یک نقطه قوت تبدیل کردهاند.
هرچه رطوبت بیشتر، پاسخ حسگر قویتر!
آتاناسیوس تئودوریدیس (Athanasios Theodoridis)، سرپرست این مطالعه و نویسنده مقالهای که در نشریه تخصصی اِیسیاِس سنسورز/ ACS Sensors منتشر شده، میگوید: در آزمایشهای اولیه شگفتزده شدیم. هرچه رطوبت محیط را بیشتر میکردیم، حسگر ما پاسخ واضحتری به هیدروژن نشان میداد؛ این برخلاف همه دانستههای پیشین بود و ما را وادار کرد تا سازوکار کاملاً جدیدی را کشف کنیم.
هیدروژن و رطوبت: دو همزاد جداییناپذیر
نیاز به این حسگر به دلیل ماهیت کاربردهای هیدروژن است:
- در پیلهای سوختی خودروها و کشتیهای هیدروژنی، آب به عنوان محصول واکنش تولید میشود؛
- تأسیسات تولید و ذخیرهسازی هیدروژن همواره در معرض هوای مرطوب هستند؛
- رطوبت هوا خود یک متغیر همیشگی و وابسته به آبوهواست.
حسگر جدید هیدروژن دانشگاه چالمرز سوئد، بر پایه ذرات ریزی از فلز پلاتین ساخته شده است. این ذرات به طور همزمان نقش کاتالیزور و حسگر را ایفا میکنند. این حسگر به طور ویژه برای محیطهای مرطوب مناسب است و جالب اینکه هرچه رطوبت بیشتر شود، عملکردش بهتر میشود.
سازوکار هوشمند: استفاده از رطوبت بهعنوان «سوخت» حسگر
راز این فناوری در نانوذرات پلاتین نهفته است که دو نقش کلیدی همزمان بازی میکنند:
۱. کاتالیزور: واکنش هیدروژن و اکسیژن را سرعت میبخشند؛
۲. حسگر: گرمای حاصل از این واکنش، لایه نازک آب (همان رطوبت محیط) روی حسگر را بهسرعت تبخیر میکند.
هرچه هیدروژن بیشتر باشد، گرمای بیشتری تولید و لایه آب سریعتر ناپدید میشود. ضخامت این لایه آب نیز مستقیماً به میزان رطوبت هوا بستگی دارد؛ بنابراین، در هوای مرطوبتر، لایه آب ضخیمتر است و تبخیر آن توسط هیدروژن، سیگنال قابل اندازهگیری قویتری تولید میکند.
خوانش با نور: هشدار به رنگ طلایی
تغییرات لایه آب از طریق پدیده پلاسمون و با نور قابل ردیابی است. نانوذرات پلاتین، نور را به شیوه منحصربهفردی جذب و پراکنده میکنند. با تبخیر لایه آب و تغییر شرایط سطح، رنگ نانوذرات تغییر میکند و این تغییر بصری، به عنوان هشدار نشت هیدروژن عمل مینماید.
دقت بیسابقه در شرایط واقعی
این حسگر در آزمایشهای فشرده، توانایی خود را ثابت کرده است:
- پایداری بیوقفه: بیش از ۱۴۰ ساعت عملکرد مستمر در محیطهای مرطوب؛
- حساسیت فوقالعاده: توانایی تشخیص هیدروژن تا غلظت ۳۰ قسمت در میلیون (ppm)، معادل سه هزارم درصد؛
- تطبیقپذیری: عملکرد مطمئن در سطوح مختلف رطوبت.
گام بعدی: ترکیب هوشمند مواد برای پوشش همه محیطها
پروفسور کریستوف لانگهامر (Christoph Langhammer)، از طراحان اصلی این فناوری، چشمانداز آینده را چنین ترسیم میکند: احتمالاً برای پوشش همه محیطهای کاری، نیاز به حسگرهای ترکیبی خواهیم داشت. برخی مواد از نظر سرعت و حساسیت، مطلوب هستند و برخی (مانند پلاتین در این طرح) از نظر مقاومت در برابر رطوبت برتری دارند. آینده در تلفیق این مزایا است.
این فناوری که در مرکز TechForH۲ دانشگاه چالمرز توسعه یافته، پاسخی عملی به نیاز مبرم صنعت انرژی پاک به حسگرهای ارزان، قابل تولید انبوه و فوقالعاده مطمئن است و مسیر را برای گسترش ایمن اقتصاد هیدروژن هموار میسازد.
منبع : حسگز هیدروژنی
توانمندسازی مدرسان آموزش خانواده با رویکرد جوانی جمعیت
ایلان ماسک نخستین تریلیونر دنیا میشود
افزایش سهمیه بومی در دستیاری دندانپزشکی؛ اعلام آخرین مهلت ثبتنام
تاکید بر ارتقای کیفیت آموزش هُنر در مدارس
اپ ادیتس متا صاحب دستیار هوش مصنوعی می شود
تبدیل شدن آئین تعویض پرچم امام حسین(ع) به رویدادی جهانی
اهمیت هوش مصنوعی در مسیر ارتقای کیفیت آموزشی
جلسه تلاوت و هماندیشی قاریان بینالمللی مزین به نام رهبر شهید
فلسفه در اندیشه حضرت امام، مقدمهای ضروری برای رسیدن به عرفان است
جریان قاتلان حسین (ع) امروز در مقابل امت ایشان قرار گرفتهاند
جدایی متا از شریک چینی جنجالی کلید خورد
احتمال اعمال محدودیت دوباره بر اینترنت بینالملل وجود دارد؟
خدمات ابری گوگل در هند مختل شد
چه چیزی کلید مرگ را در کهکشانها میچرخاند؟
جنجال غیبت زنان در میان فضانوردان آرتمیس ۳
داستان جالب کندترین آزمایش جهان چه بود؟
تاثیر باورنکردنی چای بر سلامتی و افزایش طول عمر
اقدامات حرم حضرت ابوالفضل العباس(ع) برای استقبال از ماه محرم
رویکردی اجتهادی بر جایگاه مردم در حکمرانی از منظر فقه شیعه در کتاب «فقه، مردم و حکمرانی»
واکاوی در مسئله عرفان و سلامت معنوی کودکان در یک نشست
نتیجه نهایی گفتگوی پیامبر با مسیحیان نجران پس از ماجرای مباهله چه شد؟
افتتاح سردخانه دومداره آمونیاکی شهر اهر با حضور حجت الاسلام خاموشی
هشدار قالیباف به ترامپ و دیگر رهبران جهان+عکس
حجتالاسلام قمی: زبان در وصف شما مردم مبعوث شده قاصر است
طرح روضههای خانگی سدره به مناسبت ماه محرم آغاز به کار کرد
نیاز داریم که همگی نسبت به معضلات و نیازها احساس مسئولیت کنیم
جزئیات جدید اعمال سوابق تحصیلی در کنکور سراسری ۱۴۰۵ را اینجا بخوانید
به کارگیری هوش مصنوعی جمینای در کروم به غرب آسیا رسید
زیرساخت حقیقی این سرزمین، تمدن کهن، فرهنگ و هنر ماندگارش است
تعیین سقف افزایش شهریه دانشگاههای غیردولتی بر اساس نرخ تورم
از خرید کابل برق چه میدانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید
اقتدار دفاعی ایران، ایدهای نو در بازیهای رومیزی
۳۵ ثانیه، ۷۲۰ هزار گلوله در لامرد/ جنایتی که روایت نشد
آئین اختتامیه روایت علوی برگزار شد
بازیهای تیم ملی فوتبال ایران در سینماها پخش میشود
معرفی چهار آلبوم موسیقی تازه وارد در فضای مجازی
روایت جواد موگویی از یک جنایت جنگی: حادثه لامرد در سایه روایتهای اشتباه رسانهای گم شد
جزئیات برنامههای محرمی اوقاف در قالب طرح سوگواره بصیرت عاشورایی اعلام شد
دقت در نسبت با خاستگاه علوم انسانی بسیار مهم است
پویش «ایران در پناه قرآن» تا پایان خرداد تمدید شد
برگزاری نمایشگاه معماری حرمین شریفین در مکه مکرمه
حمایت آیت الله رشاد از بازسازی و ساخت مجدد کنیسه آسیب دیده در جنگ
آیا در جنگ هرکاری مجاز است؟ نگاهی به اخلاق در میدان نبرد
تأثیر سوابق پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵ مثبت شد / ۶ درس نهایی برای کنکور
راز حذف زمینههای فلسفی «یوگا» در نسخه مدرن
آذینبندی و شادیهای عمومی باید به عنوان مدخل معرفت باشد
فرایند محدودیت در اینترنت شفاف میشود؛ ماجرای اینترنت پرو و خط سفید چه بود؟
۷۸ درصد ترافیک اینترنت به حالت قبل و اول دی ماه بازگشت
آغاز ثبت نام آزمون کاردانی به کارشناسی از ۲۴ خرداد ماه
مصوبه افزایش حقوق اعضای هیئت علمی لغو نشده است
تداوم فعالیت علمی دانشگاه شهید بهشتی با وجود آسیب در جنگ
ضیافت نور در آسمان خرداد؛ دیدار دو سیاره منظومه شمسی در آسمان ایران
نسخه جدید چتجیپیتی؛ از تولید عکس تا رزرو سفر در یک پنجره
مهلت دفاع از پایان نامه دستیاران پزشکی تا پایان آذر ۱۴۰۵ تمدید شد
حضوری شدن برخی امتحانات دانشگاه علم و صنعت در مقطع کارشناسی
ایران در جمع ۶ کشور دارای توان ساخت تجهیزات پیشرفته کرایوژنیک
چرا نقش استادان دانشگاه فراتر از کلاس درس است؟
انویدیا با غولهای فناوری کره جنوبی قرارداد بست
هوش مصنوعی زلزله یاب شد
ثبتنام خودکار ۸۵ درصد دانشآموزان ابتدایی در استان سمنان
فعالیت ۳۷ هزار سفیر سلامت دانشآموزی
هفته بینالمللی قرآن در کربلا افتتاح شد
چرا روابط فیلم «تهران کنارت» در سطح ماند؟
ولایت فقیه یک هویت تمدنی و تاریخی برای ملت ایران است
تأکید رئیس جهاددانشگاهی بر رفع موانع دیوانسالاری و بازگشت به شورای عالی انقلاب فرهنگی
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: دستورات لازم برای حضور فعالتر جهاد دانشگاهی صادر میشود
دومین فراخوان تربیت مجاهد فرهنگی توسط نهاد نمایندگی رهبری در دانشگاهها
دستگاههای اجرایی ملزم به استفاده از پیامرسانهای بومی شدند
طرح جدید دانشکده مدیریت شریف برای جذب دانشجوی دکتری با مزایای بینظیر
پیش ثبتنام الکامپ ۲۹ آغاز شد
امکان ادامه تحصیل مجدد در پزشکی، دندانپزشکی و داروسازی برای دانشآموختگان فراهم شد
اجماع شورای عالی انقلاب فرهنگی بر تأثیر قطعی سوابق تحصیلی یازدهم و دوازدهم در کنکور ۱۴۰۵
جزئیات احکام انضباطی دانشجویان در ایمیل معاون دانشجویی دانشگاه شریف به اساتید
امتحانات دانشگاه علمی کاربردی غیرحضوری شد
امام در اصول فقه به «عرف عقلایی» اهمیت میداد
خبرنگاران ایرانی از دریافت ویزا برای پوشش جام جهانی محروم شدند
موقوفات چطور به حل مشکلات اقتصادی ورود کردهاند؟
زندگی امام موسی کاظم (ع) تابلویی تمامعیار از مدیریت بحران و کادرسازی دینی است
بازیگر معروف ایرانی نقش ترامپ را بازی میکند+عکس
بیوک میرزایی: محبت مردم بزرگترین سرمایه یک هنرمند است
طرح جدید دانشکده مدیریت شریف برای جذب دانشجوی دکتری با مزایای بینظیر
امکان ادامه تحصیل مجدد در پزشکی، دندانپزشکی و داروسازی برای دانشآموختگان فراهم شد
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: دستورات لازم برای حضور فعالتر جهاد دانشگاهی صادر میشود
دومین فراخوان تربیت مجاهد فرهنگی توسط نهاد نمایندگی رهبری در دانشگاهها
انویدیا با غولهای فناوری کره جنوبی قرارداد بست
بیوک میرزایی: محبت مردم بزرگترین سرمایه یک هنرمند است
بازیگر معروف ایرانی نقش ترامپ را بازی میکند+عکس
موقوفات چطور به حل مشکلات اقتصادی ورود کردهاند؟
امتحانات دانشگاه علمی کاربردی غیرحضوری شد
تأکید رئیس جهاددانشگاهی بر رفع موانع دیوانسالاری و بازگشت به شورای عالی انقلاب فرهنگی
متن جدید امیرحسین قیاسی در حمایت از ایران و در واکنش به جنگ
امام در اصول فقه به «عرف عقلایی» اهمیت میداد
مصوبه افزایش حقوق اعضای هیئت علمی لغو نشده است
آغاز ثبت نام آزمون کاردانی به کارشناسی از ۲۴ خرداد ماه
تعیین سقف افزایش شهریه دانشگاههای غیردولتی بر اساس نرخ تورم
اجماع شورای عالی انقلاب فرهنگی بر تأثیر قطعی سوابق تحصیلی یازدهم و دوازدهم در کنکور ۱۴۰۵
خبرنگاران ایرانی از دریافت ویزا برای پوشش جام جهانی محروم شدند
روایت الگوی خانواده موفق در «زندگی زیباست» رادیو معارف
تأثیر سوابق پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵ مثبت شد / ۶ درس نهایی برای کنکور
چرا روابط فیلم «تهران کنارت» در سطح ماند؟
هفته بینالمللی قرآن در کربلا افتتاح شد
آخرین حضور و غیاب کودکان شهید میناب با حضور پرویز پرستویی
آیتالله مبلغی: نخستین ثمره استقامت، گشایش راهها و شکستن بنبستهاست
فعالیت ۳۷ هزار سفیر سلامت دانشآموزی
راز حذف زمینههای فلسفی «یوگا» در نسخه مدرن
مهلت دفاع از پایان نامه دستیاران پزشکی تا پایان آذر ۱۴۰۵ تمدید شد
ولایت فقیه یک هویت تمدنی و تاریخی برای ملت ایران است
بازیگر معروف فیلم پدرخوانده ترامپ را ظالم و فاسد خواند
زندگی امام موسی کاظم (ع) تابلویی تمامعیار از مدیریت بحران و کادرسازی دینی است
جزئیات احکام انضباطی دانشجویان در ایمیل معاون دانشجویی دانشگاه شریف به اساتید
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.