格鲁吉亚大学开发光学氢传感器 消除氢动力汽车着火风险

盖世汽车讯 氢能作为清洁的可再生能源，是未来能源发展的方向之一。然而，氢气具有易燃性，使其在电动汽车中的大规模应用受到限制。据外媒报道，格鲁吉亚大学（University of Georgia）新研究成果可以完全消除相关风险。

（图片来源：格鲁吉亚大学）

与目前的电动汽车相比，氢动力汽车可以在短时间内完成燃料添加，而且单次续航里程更长。然而，要想安全地使用氢动力，需要找到一种能够检测氢泄露的可靠方法。新研究提出一种成本低、无火花、基于光学的氢传感器。与以前的模型相比，该传感器更灵敏，而且速度更快。

该项目的共同研究人员之一、富兰克林艺术与科学学院（Franklin College of Arts and Sciences）的物理学副教授Tho Nguyen表示：“现在，大多数商用氢传感器通过与氢气发生作用，检测到活性物质中的电子信号变化，这有可能产生电火花，引起氢气燃烧。我们的无火花光学氢传感器无需电子组件即可检测到氢气，使相关过程更加安全。”

氢动力可应用于包括电动汽车在内的诸多领域，因此减轻其易燃性具有重要意义。在氢基经济的各个阶段，如石油加工、冶金应用和环境科学等领域的生产、运输、存储和利用过程中，通过一款性能强大的传感器来检测氢泄露和控制浓度，非常重要。

氢传感器的三个关键因素包括响应时间、灵敏度和成本。当前用于氢气光学传感器的主流技术，需要使用昂贵的单色仪来记录光谱，然后进行光谱偏移比较分析。研究人员表示：“使用基于强度的纳米光学传感器，我们可以将氢气的检测范围从百万分之100提升到百万分之2，而传感芯片的成本只需几美元。我们的响应时间为.8秒，比目前文献中报道的最佳可用光学设备快20％。”

这款新型光学仪器基于覆有钯钴合金层的纳米球模板的纳米制造学。只要有氢气存在，就能迅速将其吸收，并通过LED进行检测。硅检测器记录透射光的强度。该项目联合首席研究员、萨凡纳河国家实验室（Savannah River National Laboratory）的高级研究员George Larsen表示：“所有的金属都倾向于吸收氢，但是通过找到在合金中起到适当平衡作用的合适元素，并设计纳米结构，以放大吸收氢后光透射率的细微变化，我们能够就这些传感器的速度和灵敏性设定新基准，同时使传感器平台尽可能保持简洁。”