Датчик обнаруживает утечку водорода за 0,8 секунды при концентрации 192 ppb: KAUST разработал устройство для быстрого выявления утечек

Научные сотрудники Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) в Саудовской Аравии создали передовой сенсор для обнаружения водорода, превосходящий коммерческие устройства по быстродействию, чувствительности и энергоэффективности. Данный сенсор способен выявлять водород в концентрации всего 192 части на миллиард, функционирует при комнатной температуре и потребляет менее 2 микроватт энергии.

Разработанный под руководством доктора Сумана Мандала, сенсор использует полупроводниковый полимер DPP-DTT, интегрированный на платиновых электродах. При контакте с водородом происходит значительное снижение тока в устройстве — в 10 000 раз, обеспечивая мощный сигнал для моментального обнаружения утечек. Устройство реагирует менее чем за секунду и стабильно работает в сложных газовых смесях, содержащих такие компоненты как этанол или ацетон, а также при различных температурных и влажностных условиях. Проведенные испытания — от утечек из труб до применения в дроновых полетах — подтвердили, что сенсор значительно превосходит существующие технологии, сохраняя свою функциональность до двух лет.

Водород как перспективный источник чистой энергии для транспорта, промышленности и энергетики требует тщательного надзора из-за своей высокой воспламеняемости и отсутствия запаха. Традиционные сенсоры часто ограничены длительным временем отклика, высоким энергопотреблением или необходимостью нагрева. Новый сенсор от KAUST решает эти проблемы, предлагая экономичное и масштабируемое решение. Его функционирование основано на взаимодействии водорода с кислородом на поверхности полимера, что выделяет устройство из числа аналогов. В перспективе технология может быть адаптирована для улавливания других газов, а её низкая себестоимость способствует широкому внедрению в промышленности и быту.

Также стоит отметить, что развитие водородной экономики, особенно в странах Персидского залива, активно продвигается за счёт инвестиций в экологически чистые технологии. Например, Саудовская Аравия планирует к 2030 году стать одним из лидеров в производстве водорода. Такие сенсоры будут незаменимы для безопасной эксплуатации водородных систем, а их интеграция с дронами и IoT-устройствами может революционизировать мониторинг в реальном времени.

Источник: iXBT