Сенсор ловит утечку водорода за 0,8 секунды и в концентрации 192 частей на миллиард: KAUST создал устройство для мгновенного обнаружения утечек

Учёные из Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) в Саудовской Аравии разработали инновационный водородный сенсор, который превосходит коммерческие аналоги по скорости, чувствительности и энергоэффективности. Устройство способно обнаружить водород в концентрации всего 192 частей на миллиард, оно работает при комнатной температуре и потребляет менее 2 микроватт энергии.

Сенсор, созданный под руководством доктора Сумана Мандала, использует полупроводящий полимер DPP-DTT, нанесённый на платиновые электроды. При контакте с водородом ток в устройстве падает в 10 000 раз, что обеспечивает мощный сигнал для мгновенного обнаружения утечек. Устройство реагирует менее чем за секунду и успешно работает в сложных газовых смесях, содержащих этанол или ацетон, а также при различных температурах и уровнях влажности. Тестирование в реальных условиях — от утечек из труб до полётов на дроне — показало, что сенсор надёжно превосходит существующие решения, сохраняя работоспособность до двух лет.

Водород, как перспективный источник чистой энергии для транспорта, промышленности и энергетики, требует строгого контроля из-за своей высокой воспламеняемости и отсутствия запаха. Традиционные сенсоры часто ограничены медленной реакцией, высоким энергопотреблением или необходимостью нагрева. Новый сенсор KAUST решает эти проблемы, предлагая недорогое и масштабируемое решение. Его механизм основан на взаимодействии водорода с кислородом на поверхности полимера, что делает устройство уникальным. В будущем технология может быть адаптирована для других газов, а её низкая стоимость производства ведет к широкому применению в промышленности и быту.

Дополнительно стоит отметить, что развитие водородной экономики, особенно в странах Персидского залива, активно поддерживается инвестициями в зелёные технологии. Например, Саудовская Аравия планирует к 2030 году стать одним из лидеров в производстве водорода. Такие сенсоры будут важны для безопасной эксплуатации водородных систем, а их интеграция с дронами и IoT-устройствами может революционизировать мониторинг в реальном времени.

 Источник: Interesting Engineering