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
تأثیر مثبت نمرات پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵؛ سوابق دوازدهم همچنان ۶۰ درصد
طرح «حامی» برای جبران کاستیهای یادگیری دانشآموزان اجرا میشود
وام ودیعه مسکن دانشجویان علوم پزشکی برای شهر تهران افزایش یافت
شهید لاریجانی؛ الگویی که مصلحت جامعه را بر فرد مقدم میدانست
بحران صندلی خالی در دانشگاهها؛ هشدار درباره آینده نزدیک
رئیس دانشگاه جامع انقلاب اسلامی: روحیه دفاع مقدس را در علم و فناوری بازتولید کنیم
حذف آزمون جامع در راه است؟ برنامه تحول وزارت علوم برای مقاطع کارشناسی تا دکتری
سنت منطقی اسلامی چگونه پشتوانه مواجهه با منطق ریاضی است؟
جهان اسلام به این روحانی فرزانه و اهل ادب میبالد
بانو مجتهده امین نماد توانمندی زنان است
بازیگر معروف: صداپیشگان شایسته دریافت اسکار بازیگری هستند
اختتامیه پویش ملی وطن به روایت من برگزار شد
اهدای نامه سید مجید موسوی و انگشتر یادبود به فرزند شهید سید مصطفی میرغفاری
حرمهای کربلا در آستانه محرم سیاه پوش شدند
زمان تشییع رهبر شهید اعلام شد +جزئیات را اینجا بخوانید
هزینه ثبتنام جهش تحصیلی دانشآموزان اعلام شد
مجموعهکتاب «داستانهای غولی» درباره اهمیت آب به کودکان میآموزد
نگاهی به نقش توییتر در جنگ رسانهای دشمن در کتاب «توئیتری شدن سیاست»
تکرار سنت اهریمنی استکبار در عاشورای ۱۴۰۵ در حمله به یک منابع آب
طراح بازی «نجات دختران اپستین توسط بچههای میناب» از این بازی میگوید
درباره زندگی رازآمیز درختان در این کتاب بخوانید
هکرها پیامرسان دولتی فرانسه را هک کردند
رونمایی آستان مقدس علوی از پروژه نگارش نسخهای نفیس از نهجالبلاغه
اختراع کتی که هوا را به آب آشامیدنی تبدیل میکند
وزیر علوم: اساتید دانشگاه با امید و انگیزه در کلاس درس حاضر شوند
مقابله با موج محتوای غیرقانونی در بحرانها؛ بریتانیا شبکههای اجتماعی را ملزم به سازوکار ویژه کرد
شکایت جدید علیه OpenAI؛ ChatGPT نتوانست جلوی خودکشی کاربر را بگیرد
مأموریت دانشگاهها در برنامه «مهر» برای حل بحران آب، ناترازی انرژی و تورم
بازگشت ۴۵۰۰ دانشجوی دانشگاه شریف از امروز
تأکید رئیس مرکز هیئت امنا و ممیزه بر نقش کلیدی فناوری در دفاع ملی
آگهی/ از خرید کابل برق چه میدانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید
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
انویدیا با غولهای فناوری کره جنوبی قرارداد بست
تعیین سقف افزایش شهریه دانشگاههای غیردولتی بر اساس نرخ تورم
تأثیر سوابق پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵ مثبت شد / ۶ درس نهایی برای کنکور
مصوبه افزایش حقوق اعضای هیئت علمی لغو نشده است
آغاز ثبت نام آزمون کاردانی به کارشناسی از ۲۴ خرداد ماه
فعالیت ۳۷ هزار سفیر سلامت دانشآموزی
راز حذف زمینههای فلسفی «یوگا» در نسخه مدرن
دقت در نسبت با خاستگاه علوم انسانی بسیار مهم است
از خرید کابل برق چه میدانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید
مهلت دفاع از پایان نامه دستیاران پزشکی تا پایان آذر ۱۴۰۵ تمدید شد
حمایت آیت الله رشاد از بازسازی و ساخت مجدد کنیسه آسیب دیده در جنگ
ضیافت نور در آسمان خرداد؛ دیدار دو سیاره منظومه شمسی در آسمان ایران
جزئیات جدید اعمال سوابق تحصیلی در کنکور سراسری ۱۴۰۵ را اینجا بخوانید
۷۸ درصد ترافیک اینترنت به حالت قبل و اول دی ماه بازگشت
آذینبندی و شادیهای عمومی باید به عنوان مدخل معرفت باشد
جزئیات برنامههای محرمی اوقاف در قالب طرح سوگواره بصیرت عاشورایی اعلام شد
ثبتنام خودکار ۸۵ درصد دانشآموزان ابتدایی در استان سمنان
روایت جواد موگویی از یک جنایت جنگی: حادثه لامرد در سایه روایتهای اشتباه رسانهای گم شد
ایران در جمع ۶ کشور دارای توان ساخت تجهیزات پیشرفته کرایوژنیک
حضوری شدن برخی امتحانات دانشگاه علم و صنعت در مقطع کارشناسی
افزایش سهمیه بومی در دستیاری دندانپزشکی؛ اعلام آخرین مهلت ثبتنام
هوش مصنوعی زلزله یاب شد
بازیهای تیم ملی فوتبال ایران در سینماها پخش میشود
آئین اختتامیه روایت علوی برگزار شد
۳۵ ثانیه، ۷۲۰ هزار گلوله در لامرد/ جنایتی که روایت نشد
واکاوی در مسئله عرفان و سلامت معنوی کودکان در یک نشست
رویکردی اجتهادی بر جایگاه مردم در حکمرانی از منظر فقه شیعه در کتاب «فقه، مردم و حکمرانی»
تداوم فعالیت علمی دانشگاه شهید بهشتی با وجود آسیب در جنگ
آیا در جنگ هرکاری مجاز است؟ نگاهی به اخلاق در میدان نبرد
برگزاری نمایشگاه معماری حرمین شریفین در مکه مکرمه
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.