Sensibler, stromfreier Sensor

Seit vielen Jahren wird an Sensoren für Wasserstoff geforscht. Jetzt haben Wissenschaftler der University of Georgia eine Möglichkeit gefunden, wie möglichst einfach kleinste Gasmengen detektiert werden können. Wie in einer Veröffentlichung bei Nature Communications im April 2021 bekanntgegeben wurde, entwickelte das Team von George Larsen vom Savannah River National Laboratory ein optisches Messverfahren, das ohne Elektronik auskommt. Sein Kollege Prof. Tho Nguyen vom Franklin College of Arts and Sciences erklärte: „Unsere funkenfreien Wasserstoffsensoren auf optischer Basis erkennen das Vorhandensein von Wasserstoff ohne Elektronik, was den Prozess viel sicherer macht.“

Ihr Verfahren basiert darauf, dass dünne Metallfolien dazu neigen, Wasserstoff zu absorbieren, wodurch sich ihre Durchlässigkeit für Licht verändert. Diese geringfügige Differenz reicht aus, um im Bruchteil einer Sekunde von einem Detektor erfasst werden zu können, so dass ein Signal ausgelöst werden kann. Je nach Materialauswahl (z. B. Palladium, Kobalt) und Dimensionierung der Metallfolie kann die Empfindlichkeit und Schnelligkeit der Erfassung eingestellt werden.

Nguyen sagte: „Die Reaktionszeit unserer Geräte liegt bei 0,8 Sekunden. […] Unsere optischen Nanosensoren erkennen bereits zwei Atome Wasserstoff in einer Mio. Fremdmoleküle.“ Damit seien sie 50-mal empfindlicher als andere optische H2-Detektoren und 20 Prozent schneller als der beste Konkurrenzsensor.

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