Fizikai sukuria saugius optinio pluošto vandenilio jutiklius

vardo Telekomunikacijų instituto fizikai. Fraunhofer modifikuotas optinis pluoštas sukurti

vandenilio jutiklis.Naudodami lazerį, inžinieriai optinio pluošto šerdyje suformuoja Braggo groteles. Ši struktūra suteikia selektyvų tam tikro bangos ilgio šviesos atspindį. Tada aplink jautrią pluošto dalį, kuri gali reaguoti su vandeniliu, padengiama danga.

„Mes dirbame su kataliziniais sluoksniais, pavyzdžiui,paladis arba paladžio lydiniai“, – sako Telekomunikacijų instituto mokslininkas Güntheris Flacheneckeris. Fraunhoferis. Paladis turi savybę sugerti vandenilį kaip kempinė. Kai tik dvi medžiagos susitinka, vandenilis skyla į atomus, kurie prasiskverbia pro paladžio kristalų karkasą.

Vandenilio atomų įtraukimas į paladžio struktūrąmokslininkai pažymi, kad tai lemia optinio pluošto pailgėjimą. Tai galima akimirksniu išmatuoti pagal atspindėtų šviesos signalų pokytį naudojant Bragg pluošto groteles. Mažėjant vandenilio koncentracijai ore aplink jutiklį, iš paladžio išsiskiria dujų atomai ir optinis pluoštas susitraukia. Tokiu atveju danga nėra pažeista, o tai reiškia, kad jutiklį galima naudoti pakartotinai.

Mokslininkai pabrėžia, kad vandenilio absorbcijaįmanoma tik dėl mažo atomų dydžio. Kitos medžiagos negalės integruotis į paladžio struktūrą, o tai reiškia, kad klaidingas jutiklio įjungimas yra pašalintas.

Vandenilis laikomas perspektyviuir aplinkai nekenksmingas kuras, tačiau jo naudojimas yra susijęs su tam tikra rizika. Be užsiliepsnojimo pavojaus, būdingo visiems degalams, vandenilio nuotėkis bakuose ar vamzdynuose gali sukelti didžiulį sprogimą. Jei vandenilio koncentracija ore viršija 4% ribą, kurią galima greitai pasiekti esant pakankamam slėgiui vandenilio bake, sprogimui sukelti pakanka vienos kibirkšties, pažymi mokslininkai.

„Yra parduodamų komercinių prietaisų,skirti vandenilio lygiui matuoti, kaip taisyklė, tai yra kataliziniai termocheminiai arba galvaniniai jutikliai. Abiejų tipų jutikliai veikia elektra. Todėl įrenginio ar laidų gedimas gali sukelti sprogimą, kuriam jie turėjo užkirsti kelią“, – pažymi Flahneckeris.

Elektronika matavimo duomenims įrašytišviesolaidiniai jutikliai, pavyzdžiui, spektrometras jutiklių rodmenims įvertinti, gali būti įrengti saugioje vietoje bet kokiu atstumu. Joks tiesioginis kontaktas su elektra sumažina sprogimo tikimybę.

Kūrėjai mano, kad jų sukurti jutikliaigali tapti neatsiejama vandeniliu varomų transporto priemonių, degalinių, autoservisų dalimi. Be to, ši technologija leidžia sukurti didelį jutiklių tinklą, kuris vienu metu stebi vandenilio infrastruktūrą daugelyje taškų.

Skaityti daugiau:

Branduolio sintezei nebereikia milijonų laipsnių: kaip veikia naujasis metodas

Lėktuvas A380 baigia pirmąjį augalinio aliejaus skrydį

Mokslininkai pagaliau supranta, kaip minkšti skysčio lašeliai naikina kietus paviršius