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
زائران با سامانه هوشمند «هم موکب» دغدغه اسکان ندارند
راهاندازی «بازوی طریق» سامانه هوشمند خدمات به زائران اربعین
مطالبه بزرگ امت اسلام در اربعین امسال خونخواهی قائد شهید است
مفاهیم نهجالبلاغه را در پیادهروی اربعین ترویج کنیم
چه افرادی بدون آنکه به کربلا بروند زائر اباعبدالله هستند؟
مایک لی بازنشسته میشود؛ بیماری نمیگذارد فیلم بسازم
خنیاگران خیام با «مهرگان» آمدند؛ شنیدن ظرافتهای موسیقی خراسان
«خورشید اربعین» در رادیو ورزش؛ همراهی با زائران در حماسه استقامت
آییننامه جامع حمایت از دانشجویان توانخواه نهایی شد
سهم دانشجو از نرخ غذای دانشجویی مشخص شد
پیش ثبتنام ۸۱۰ هزار دانشآموز پایه هفتم
آموزش و پرورش با ۱۰۰ موکب، آماده خدمترسانی به زائران اربعین است
روایت زائرانی که اربعین را از شرق ایران آغاز میکنند در کتاب «شاه است حسین»
پرچمهایی در پیاده روی اربعین که هنوز خون را به یاد دارند
تصویر کمتر دیده شده از آیتالله سیدمجتبی خامنهای در نماز جمعه نصر
چالشهای عکاسی طبیعت چیست؟ سید صابر امامی پاسخ میدهد
جزئیات شرکت در آزمون های دانشنامه و گواهینامه فوق تخصصی پزشکی تعیین شد
اصغر خلیلی مدیریت مجموعه تئاتر شهر را بر عهده گرفت
آلبوم جدید خواننده پاپ در راه است
اودیسه نولان در ایکس لو رفت؛ ایلان ماسک در برابر نولان
جزئیات آزمونهای دانشنامه و گواهینامه تخصصی پزشکی را اینجا بخوانید
اجرای نزدیک به ۱۵ پروژه ملی در وزارت علوم پس از جنگ
۱۳۰ هزار فعالیت انجمنهای علمی دانشجویی در کشور ثبت شدند
دانشجویان دانشگاه صنعتی امیرکبیر مسیر شغلی خود را طراحی میکنند
مدیر ارشد اوپن ای آی به این شبکه اجتماعی معتاد شده بود
متا تحقیق درباره خطرات اینستاگرام برای نوجوانان را نادیده گرفت
پرتاب ۵ هزار ماهواره آمازون برای بهبود کیفیت اینترنت در جهان
تسهیلات ویژه دانشگاه آزاد برای اربعین امسال/ استقرار مواکب در ۵ مرز کشور
ثبت نام جذب دانشآموختگان دکتری در دانشگاهها آغاز شد؛ ۲ شرط اصلی برای ورود
مشاور شورای آموزش پزشکی: ۲ متخلف آزمون دستیاری به مقامات قضایی تحویل داده شدند
«مردم نمایی» روایتی دیگر از ماجرای نیما تکیدو
حاج حسین ملک داراییهای فناپذیر را به میراثی تمدنی تبدیل کرد
پناهیان: بزرگترین تشییعهای تاریخ مربوط به امامین انقلاب است
جستجوی حقیقت در مهآلودگی ابطالپذیری پوپر/سطحینگری در علوم انسانی
جزئیات برگزاری مصاحبه مجازی متأخرین دکتری ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد اعلام شد
قیمت سامسونگ گلکسی و زد فولد گران می شود
خبر مصوبه شورای عالی فضای مجازی برای برخورد با بلاگرها تکذیب شد
رشد استقبال از آزمون دستیاری در سالهای اخیر
تصویری از تابوت استاد مرحوم اکبر عبدی
پارادوکس در وقف، سودجویی ناشر و موزّع
فانتزی که به شاهنامه تکیه زده است/ احیای حماسه در ادبیات فانتزی ایران
رمان دینی باید افراد معاند و خاکستری را هم پای کتاب بنشاند
بعد از انفجار پیجرها، زندگی چگونه ادامه پیدا کرد؟
حافظه مکتوب ایران چگونه زنده میماند؟
بزرگداشت شیخ صفیالدین اردبیلی در فضای مجازی
صفحه رسمی سفارت آلمان در تهران شایعات تخلیه کارکنان این نمایندگی دیپلماتیک را تکذیب کرد
تصویری از برخاستن ستون دود در اربیل عراق
رهبر شهید بیش از حوزویان با نخبگان دانشگاهی دیدار داشتند
ترامپ انتقام جریمه گوگل را از اروپا می گیرد
خونخواهی رهبر شهید ادامه یک مطالبه تاریخی است؛ انتقام با بیشترین ضربه
اعلام دستمزد طراحان صحنه و لباس تئاتر در سال ۱۴۰۵
خالق فیلم معروف «ماسک» از دنیا رفت؛ جیم کری از همکاری با وی تشکر کرد
خداحافظ آقای عبدی؛ دلمان برایتان تنگ میشود
اعزام ۴۷۴ معلم برگزیده به مدارس خارج از کشور
وزیر آموزش و پرورش: کنکور به موقع برگزار میشود
کشف آنزیمی که میتواند پیری را معکوس کند
چت جی پی تی در سراسر جهان مختل شد
ثبت نام دانش آموختگان خارج از کشور در آزمون پیش کارورزی پزشکی آغاز شد
کلید اولیه آزمون دستیاری پزشکی امروز منتشر میشود
اتحادیه اروپا گوگل را ۸۹۰ میلیون یورو جریمه کرد
سیزدهمین پرتاب استارشیپ موفقیت آمیز بود
رویداد «معماری نوین حکمرانی علم و فناوری کشور» آغاز بکار کرد
آغاز همکاری مشترک برای تدوین سند ملی صلاحیت حرفهای ICT
۳۵۰ پرونده دانشگاه پیامنور در دیوان عدالت اداری بررسی شد
ضرورت تدوین استانداردهای تازه برای خدمات پزشکی پیشرفته
تصمیمگیری درباره حضوری شدن دوره کارشناسی با شورای عالی امنیت ملی است
عزای عمومی برای مردی که خاطره مشترک میلیونها ایرانی بود
مرحله غیرمتمرکز المپیاد علمی دانشجویی کشور برگزار شد
آغاز حضوری سال تحصیلی جدید/آمادگی دانشگاهها برای سناریوهای مختلف
معیارهای جدید همترازی رشتههای دانشگاهی برای استخدام ابلاغ شد
پشتیبانی دکترتو تهران چگونه است؟
رقابت ۱۷ هزار داوطلب در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی آغاز شد
تصویری از ابابیل ۳ در آسمان کویت
امنیت ایران با صلح تحمیلی معامله پذیر نیست
فروش بدون کارمزد خودرو در استانهای درگیر جنگ
کشف یک مولکول ناشناخته روی قمر زحل و پلوتو که دانشمندان توضیحی برای آن ندارند
جزئیات ترم تابستانی دانشگاه خوارزمی اعلام شد
دانشگاه صنعتی امیرکبیر در جایگاه سوم رتبه بندی بنیاد ملی نخبگان
تفاهم دانشگاه شهید بهشتی با بانک برای پرداخت تسهیلات مسکن
فرانسه شبکههای اجتماعی را برای کودکان ممنوع میکند
رشد استقبال از آزمون دستیاری در سالهای اخیر
رهبر شهید بیش از حوزویان با نخبگان دانشگاهی دیدار داشتند
کلید اولیه آزمون دستیاری پزشکی امروز منتشر میشود
ثبت نام دانش آموختگان خارج از کشور در آزمون پیش کارورزی پزشکی آغاز شد
جزئیات برگزاری مصاحبه مجازی متأخرین دکتری ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد اعلام شد
تصویری از برخاستن ستون دود در اربیل عراق
اعزام ۴۷۴ معلم برگزیده به مدارس خارج از کشور
قیمت سامسونگ گلکسی و زد فولد گران می شود
فانتزی که به شاهنامه تکیه زده است/ احیای حماسه در ادبیات فانتزی ایران
صفحه رسمی سفارت آلمان در تهران شایعات تخلیه کارکنان این نمایندگی دیپلماتیک را تکذیب کرد
بعد از انفجار پیجرها، زندگی چگونه ادامه پیدا کرد؟
کشف آنزیمی که میتواند پیری را معکوس کند
حافظه مکتوب ایران چگونه زنده میماند؟
رمان دینی باید افراد معاند و خاکستری را هم پای کتاب بنشاند
پارادوکس در وقف، سودجویی ناشر و موزّع
اعلام دستمزد طراحان صحنه و لباس تئاتر در سال ۱۴۰۵
خبر مصوبه شورای عالی فضای مجازی برای برخورد با بلاگرها تکذیب شد
رویداد «معماری نوین حکمرانی علم و فناوری کشور» آغاز بکار کرد
ترامپ انتقام جریمه گوگل را از اروپا می گیرد
بزرگداشت شیخ صفیالدین اردبیلی در فضای مجازی
چت جی پی تی در سراسر جهان مختل شد
وزیر آموزش و پرورش: کنکور به موقع برگزار میشود
خداحافظ آقای عبدی؛ دلمان برایتان تنگ میشود
مشاور شورای آموزش پزشکی: ۲ متخلف آزمون دستیاری به مقامات قضایی تحویل داده شدند
ثبت نام جذب دانشآموختگان دکتری در دانشگاهها آغاز شد؛ ۲ شرط اصلی برای ورود
خالق فیلم معروف «ماسک» از دنیا رفت؛ جیم کری از همکاری با وی تشکر کرد
خونخواهی رهبر شهید ادامه یک مطالبه تاریخی است؛ انتقام با بیشترین ضربه
۱۳۰ هزار فعالیت انجمنهای علمی دانشجویی در کشور ثبت شدند
عزای عمومی برای مردی که خاطره مشترک میلیونها ایرانی بود
اصغر خلیلی مدیریت مجموعه تئاتر شهر را بر عهده گرفت
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.