قام الفيزيائيون في معهد فراونهوفر للاتصالات بتعديل الألياف الضوئية لإنشاء
"نحن نعمل مع الطبقات المحفزة ، على سبيل المثال ،يقول جونثر فلاتشينكر ، الباحث في معهد الاتصالات السلكية واللاسلكية ، "إن سبائك البلاديوم أو البلاديوم". فراونهوفر. يمتلك البلاديوم القدرة على امتصاص الهيدروجين مثل الإسفنج. بمجرد أن تلتقي المادتان ، يتحلل الهيدروجين إلى ذرات تخترق إطار بلورات البلاديوم ".
إدراج ذرات الهيدروجين في هيكل البلاديوموأشار الباحثون إلى أن يؤدي إلى استطالة الألياف الضوئية. يمكن قياس ذلك على الفور من خلال التغيير في إشارات الضوء المنعكسة باستخدام مقضب الألياف Bragg. عندما ينخفض تركيز الهيدروجين في الهواء حول المستشعر ، تنطلق ذرات الغاز من البلاديوم وتتقلص الألياف الضوئية. في هذه الحالة ، لا يتلف الطلاء ، مما يعني أنه يمكن استخدام المستشعر بشكل متكرر.
يؤكد العلماء أن امتصاص الهيدروجينممكن فقط بسبب صغر حجم الذرات. لن تتمكن المواد الأخرى من الاندماج في هيكل البلاديوم ، مما يعني استبعاد التشغيل الخاطئ لجهاز الاستشعار.
يعتبر الهيدروجين واعداووقود صديق للبيئة ، ولكن استخدامه يرتبط بمخاطر معينة. بالإضافة إلى مخاطر الاشتعال الكامنة في جميع أنواع الوقود ، يمكن أن يؤدي تسرب الهيدروجين في الخزانات أو خطوط الأنابيب إلى حدوث انفجار هائل. لاحظ الباحثون أنه إذا تجاوز تركيز الهيدروجين في الهواء عتبة 4٪ ، والتي يمكن الوصول إليها بسرعة بضغط كافٍ في خزان الهيدروجين ، فإن شرارة واحدة تكفي لإحداث انفجار.
"هناك أجهزة تجارية في السوق مصممة لقياس مستوى الهيدروجين ، كقاعدة عامة ، هذه أجهزة استشعار كيميائية حرارية أو كلفانية حفازة.يتم تشغيل كلا النوعين من أجهزة الاستشعار بالكهرباء.لذلك، يمكن أن يؤدي عطل في الجهاز أو الأسلاك إلى حدوث انفجار كان يجب منعه»، يلاحظفلاشينكر.
إلكترونيات لتسجيل بيانات القياسيمكن تركيب مستشعرات الألياف الضوئية ، مثل مقياس الطيف لتقييم قراءات أجهزة الاستشعار ، في مكان آمن على أي مسافة. عدم وجود اتصال مباشر مع الكهرباء يقلل من فرصة حدوث انفجار.
يعتقد المطورون أن المستشعرات التي قاموا بإنشائهايمكن أن تصبح جزءًا لا يتجزأ من المركبات التي تعمل بالهيدروجين ومحطات الوقود ومحلات تصليح السيارات. بالإضافة إلى ذلك ، تسمح هذه التقنية بإنشاء شبكة كبيرة من أجهزة الاستشعار التي تراقب في الوقت نفسه البنية التحتية للهيدروجين في العديد من النقاط.
قراءة المزيد:
لم يعد الاندماج النووي بحاجة إلى ملايين الدرجات: كيف تعمل الطريقة الجديدة
طائرة A380 تكمل أول رحلة زيت نباتي
يفهم العلماء أخيرًا كيف تدمر القطرات السائلة اللينة الأسطح الصلبة