Fysiker vid Fraunhofer Institute for Telecommunications har modifierat en optisk fiber för att skapa
"Vi arbetar med katalytiska lager, till exempel,palladium eller palladiumlegeringar”, säger Günther Flachenecker, forskare vid Institutet för telekommunikation. Fraunhofer. Palladium har förmågan att absorbera väte som en svamp. Så snart de två ämnena möts bryts vätet ner till atomer som penetrerar palladiumkristallens ramverk."
Inkludering av väteatomer i palladiumstrukturenleder till en förlängning av den optiska fibern, konstaterar forskarna. Detta kan omedelbart mätas genom förändringen i reflekterade ljussignaler med hjälp av ett fiber Bragg-gitter. När koncentrationen av väte i luften runt sensorn sjunker frigörs gasatomerna från palladium och den optiska fibern drar ihop sig. I detta fall skadas inte beläggningen, vilket gör att sensorn kan användas upprepade gånger.
Forskare betonar att absorptionen av väteendast möjligt på grund av den lilla storleken på atomer. Andra ämnen kommer inte att kunna integreras i palladiumstrukturen, vilket innebär att falsk triggning av sensorn är utesluten.
Väte anses vara ett lovandeoch miljövänligt bränsle, men användningen är förenad med vissa risker. Förutom den antändningsrisk som finns i alla bränslen kan vätgasläckor i tankar eller rörledningar leda till en massiv explosion. Om koncentrationen av väte i luften överstiger ett tröskelvärde på 4 %, som snabbt kan nås med tillräckligt tryck i en vätgastank, räcker det med en enda gnista för att orsaka en explosion, konstaterar forskarna.
"Det finns kommersiella enheter på marknaden som är utformade för att mäta nivån av väte, som regel är dessa katalytiska termokemiska eller galvaniska sensorer.Båda typerna av sensorer drivs av elektricitet.Därför kan ett fel på enheten eller ledningarna framkalla en explosion som de borde ha förhindrat", konstaterarFlachenecker.
Elektronik för registrering av mätdatafiberoptiska sensorer, såsom en spektrometer för att utvärdera sensoravläsningar, kan installeras på en säker plats på valfritt avstånd. Ingen direkt kontakt med elektricitet minimerar risken för en explosion.
Utvecklarna tror att sensorerna de har skapatkan bli en integrerad del av vätgasdrivna fordon, bensinstationer, bilverkstäder. Dessutom möjliggör tekniken skapandet av ett stort nätverk av sensorer som samtidigt övervakar vätgasinfrastrukturen på många punkter.
Läs mer:
Kärnfusion behöver inte längre miljontals grader: hur den nya metoden fungerar
Flygplan A380 genomför sin första flygning med vegetabilisk olja
Forskare förstår äntligen hur mjuka vätskedroppar förstör hårda ytor