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
مهلت دانشجویان الزهرا(س) برای ثبت‌نام وام تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی
اعلام نتیجه اولیه آزمون سردفتری اسناد رسمی نوبت سال ۱۴۰۴
مجموعه‌رباعی «دوستش داشته باش» سروده میلاد عرفان‌پور منتشر شد
روایت زندگینامه شهید حاج اسماعیل رضایی منتشر می‌شود
۱۵ درصد مدارس کشور در برنامه بازرسی‌های دوره‌ای قرار می‌گیرند
ارائه ۸۵ طرح دانش‌آموزی در بیست‌وهشتمین جشنواره جوان خوارزمی
تصویر منتشر شده از جاسک
تصویری از عملیات های نیروی هوایی ارتش در شب های اخیر
رژیم چنج در آمریکا رخ داد+عکس
امروز آخرین مهلت اعتراض به آزمون‌های ارشد و دکتری علوم پزشکی
نسخه پیشنهادی سند حکمرانی نظام‌های ارزیابی آموزش عالی بررسی شد
طرح نوین تغذیه با محوریت دانشجویان اجرا می‌شود
پژوهش مسئله‌محور؛ کلید استفاده واقعی از ظرفیت علمی دانشگاه‌ها
استارلینک پایان حکمرانی ارتباطات در ایران است؟
هکرها با دمای بانک خون فرانسه بازی کردند و آن را بالا بردند
تصویب کلیات آیین‌نامه جدید ارتقای اعضای هیئت علمی
دانشگاه شهید بهشتی دلایل عدم تعلق وام دانشجویی را اعلام کرد
فاز دوم آمایش آموزش عالی به‌روز شد
داریوش فرهنگ گوینده یک مستند شد
ابلاغ مصوبه جدید شرکت مجدد در آزمون دستیاری پزشکی توسط رئیس جمهور
رابرت پتینسون با چهلمین جایزه سینماتک آمریکا تجلیل می‌شود
اجرای کنسرت‌نمایش «فرهاد» در تماشاخانه نوفل لوشاتو
اجرای نمایش «خاک نشینان» در فرهنگسرای نیاوران
شکست ترامپ سوژه کارلوس لطوف شد
اهمیت آموزش اخلاق و رفتار حرفه‌ای در محیط دانشگاه به پزشکان جوان
تأکید بر حمایت از ظرفیت‌های بومی امنیت سایبری
لزوم متناسب‌سازی مستمر آموزش علوم پزشکی با نیازهای نظام سلامت
تصویر/فراز مهم پیام رهبر انقلاب
۲ پهپاد لوکاس غنیمت گرفته شدهٔ دشمن آمریکایی توسط سپاه+عکس
آزمون وکالت کانون وکلای دادگستری ۱۴۰۵ با حضور ۱۰۱ هزار نفر برگزار شد
دانش‌آموزان ایران پای آرمان‌های انقلاب و دفاع از وطن ایستاده‌اند
اخذ مجوز استخدام ۹ معلم بازمانده حادثه دبستان شجره طیبه میناب
فوتبال از مدرسه تا تیم ملی؛ وعده تازه برای کشف استعداد در دانش‌آموزان
ایلان ماسک اسپیس ایکس و تسلا را ادغام می‌کند؟
ترامپ اورکل را وادار به عقب نشینی از قرارداد با تراشه ساز چینی کرد
تصمیم جدید وزارت علوم درباره درخواست دانشگاه‌ها برای ایجاد رشته جدید
با وجود تحریم‌ها، تجهیزات کوانتومی بومی در حال ساخت است
وام تحصیلی این دانشجویان ۵۰ درصد افزایش می‌یابد
تغییر و به‌روزرسانی ۵۰ تا ۷۰ درصدی رشته‌های کشاورزی
گوگل به مدارس هشدار داد
دختران ایرانی در جستجوی «خود»؛ هویت در میدان کشمکش سنت و مدرنیته
روز مبارزه با استکبار، روز به خاک مالیدن پوزه قلدران وحشی خواهد شد
قرآن از راز ماندگاری قدرت فرعون می‌گوید
آغاز کار نگارش جلد دوم مجموعه چهار جلدی «کربن‌شناسی»
آیا بانک‌ها برای خلق پول به مجوز فقهی نیاز دارند؟
مسجد باید میدان‌دار اصلی فعالیت‌های قرآنی جامعه شود
وام تحصیلی دانشجویان برتر، ممتاز و متأهل ۵۰ درصد افزایش می‌یابد
ثبت‌نام وام‌های تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی دانشجویان شروع شد
اعلام فهرست رشته‌های پذیرش مستقیم دستیاری تخصصی از بین پزشکان عمومی
وزیر علوم: پیوند دانش و فناوری، قدرت ملی را افزایش می‌دهد
مسئولیت شرعی والدین در قبال نیازهای فرزندان امروز چیست؟
موج جدید هک سوپرمارکت‌های اروپا
سرلشکر رضایی: ملت ایران شکست بزرگی را به ترامپ تحمیل کرد
واکنش کاخ سفید پس از شکست جمهوری‌خواهان در انتخابات میان‌دوره‌ای+عکس
شکار پهپادهای آمریکایی سوژه توییت سخنگوی سپاه+عکس
پاسخ صمیمانه فرمانده نیروی دریایی سپاه به نامه دختران جهادگر مازندرانی+عکس
بت ترامپ با شکست در جنگ با ایران ترک برداشت+عکس
زلزلهٔ ۳.۱ ریشتری در عمق ۱۵ کیلومتری زمین، بیرم فارس را لرزاند
انتخابات میان‌دوره‌ای آمریکا و ضربه سیاسی بزرگ به دونالد ترامپ
کنایه سفارت ایران در لندن به ترامپ پس از شکست انتخاباتی +عکس
تب هوش مصنوعی در شرکت‌ها هم داغ شد
علت فوت حمید علیدوستی چه بود؟
داروهایی که به نفع ویروس عمل می‌کند و سلامت بیمار را به خطر می‌اندازد
کشف یک جرم مرموز در لبه منظومه شمسی توسط اخترشناسان
تصویر روز ناسا از شب در سیاره‌ای وهم‌انگیز
کنجکاوی کودک تا کجا باید درباره تلفن همراه والدین پیش برود؟
کتاب صوتی «پل‌های مدیسون کانتی» منتشر شد
چرا از قهرمانان فقط مدال‌هایشان را می‌بینیم؟
کتاب «هم‌سفیر» منتشر شد
ستاره اسکندری پس از هفت سال به صحنه تئاتر بازمی‌گردد
کمبود جدی فضای آموزشی در مناطق حاشیه‌ای و پرتراکم شهری
دانش‌آموزان قرآنی شایسته قدردانی هستند
چرا سریال «روشنایی شب» با واکنش رسانه صهیونیستی مواجه شد؟
محدودیت دسترسی به اطلاعات اسلحه‌ها برای نوجوانان در چت جی پی تی
ثبت‌نام آزمون انتخاب حسابدار رسمی سال ١۴۰۵ آغاز شد؛ اعلام زمان آزمون
تسهیلات جدید برای قبولی‌های ارشد و دکتری از سوی وزارت علوم
نمرات مردودی دانشجویان ورودی ۱۴۰۲ به بعد در معدل کل محاسبه نمی‌شود
تفکیک مسیر ارتقای اساتید علوم انسانی از رشته‌های مهندسی و کشاورزی
امکان ویرایش معدل و سهمیه در آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی فراهم شد
کلیداولیه آزمون دکتری تخصصی علوم پزشکی۱۴۰۵ منتشر شد
ثبت‌نام وام‌های تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی دانشجویان شروع شد
آزمون وکالت کانون وکلای دادگستری ۱۴۰۵ با حضور ۱۰۱ هزار نفر برگزار شد
اعلام فهرست رشته‌های پذیرش مستقیم دستیاری تخصصی از بین پزشکان عمومی
وزیر علوم: پیوند دانش و فناوری، قدرت ملی را افزایش می‌دهد
وام تحصیلی این دانشجویان ۵۰ درصد افزایش می‌یابد
اهمیت آموزش اخلاق و رفتار حرفه‌ای در محیط دانشگاه به پزشکان جوان
موج جدید هک سوپرمارکت‌های اروپا
پاسخ صمیمانه فرمانده نیروی دریایی سپاه به نامه دختران جهادگر مازندرانی+عکس
دانش‌آموزان ایران پای آرمان‌های انقلاب و دفاع از وطن ایستاده‌اند
تصویر/فراز مهم پیام رهبر انقلاب
۲ پهپاد لوکاس غنیمت گرفته شدهٔ دشمن آمریکایی توسط سپاه+عکس
مسئولیت شرعی والدین در قبال نیازهای فرزندان امروز چیست؟
وام تحصیلی دانشجویان برتر، ممتاز و متأهل ۵۰ درصد افزایش می‌یابد
لزوم متناسب‌سازی مستمر آموزش علوم پزشکی با نیازهای نظام سلامت
قرآن از راز ماندگاری قدرت فرعون می‌گوید
روز مبارزه با استکبار، روز به خاک مالیدن پوزه قلدران وحشی خواهد شد
زلزلهٔ ۳.۱ ریشتری در عمق ۱۵ کیلومتری زمین، بیرم فارس را لرزاند
بت ترامپ با شکست در جنگ با ایران ترک برداشت+عکس
کنایه سفارت ایران در لندن به ترامپ پس از شکست انتخاباتی +عکس
تصمیم جدید وزارت علوم درباره درخواست دانشگاه‌ها برای ایجاد رشته جدید
دختران ایرانی در جستجوی «خود»؛ هویت در میدان کشمکش سنت و مدرنیته
شکار پهپادهای آمریکایی سوژه توییت سخنگوی سپاه+عکس
تغییر و به‌روزرسانی ۵۰ تا ۷۰ درصدی رشته‌های کشاورزی
آغاز کار نگارش جلد دوم مجموعه چهار جلدی «کربن‌شناسی»
اخذ مجوز استخدام ۹ معلم بازمانده حادثه دبستان شجره طیبه میناب
آیا بانک‌ها برای خلق پول به مجوز فقهی نیاز دارند؟
سرلشکر رضایی: ملت ایران شکست بزرگی را به ترامپ تحمیل کرد
ترامپ اورکل را وادار به عقب نشینی از قرارداد با تراشه ساز چینی کرد
واکنش کاخ سفید پس از شکست جمهوری‌خواهان در انتخابات میان‌دوره‌ای+عکس
گوگل به مدارس هشدار داد
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.