據(jù)外媒報道，氫是一種清潔可再生能源載體，能夠為汽車提供動力，而唯一排放物是水。但是，氫氣和空氣混合時卻極易燃，因而需要特別有效的傳感器進行監(jiān)控。如今，瑞典查爾姆斯理工大學(xué)（Chalmers University of Technology）的研究人員研發(fā)出首個氫氣傳感器，以滿足未來氫動力汽車的性能目標。

此次推出的是一種封裝在塑料材料中的光學(xué)納米傳感器，該傳感器的工作原理基于一種光學(xué)現(xiàn)象 – 等離子體，在大多數(shù)的金屬中，等離子體頻率接近紫外線的頻率，反射了可見光讓它們看起來很閃亮。一些金屬如銅和金，在可見區(qū)中有電子帶間過渡，借此吸收某些能量的（某些顏色的）光，讓它們擁有獨特的顏色。該光學(xué)納米傳感器中包含數(shù)以百萬計的鈀金合金金屬納米顆粒，鈀金合金可吸收大量氫氣。因此，當環(huán)境中的氫含量發(fā)生變化時，等離子體效應(yīng)會導(dǎo)致該傳感器變色。

包裹該小型傳感器的塑料不止起到保護作用，還是一個關(guān)鍵部件，能通過加速氫氣分子進入到金屬顆粒中，從而加速傳感器的響應(yīng)時間，探查到氫氣分子。同時，塑料還可作為有效的環(huán)境屏障，防止其他分子進入傳感器，使傳感器失效。因此，該傳感器能夠高效且不受干擾地工作，滿足汽車行業(yè)的嚴格要求，能夠在不到一秒的時間內(nèi)檢測到空氣中含有0.1%的氫氣。

查爾姆斯理工大學(xué)物理系研究員Ferry Nugroho表示：“我們不僅研發(fā)出全球響應(yīng)速度最快的氫氣傳感器，而其研發(fā)了一款隨著時間推移，能夠保持穩(wěn)定，不會失效的傳感器。與現(xiàn)有的氫氣傳感器不同，我們的解決方案不需經(jīng)常重新校準，因為其受到了塑料的保護”。

從多方面來看，探查氫氣都非常具有挑戰(zhàn)性。此類氣體不可見、無味，但是易揮發(fā)，極易燃，空氣中只需含有4%的氫氣就能產(chǎn)生氫氧氣體，有時也稱為氫氧混合氣（knallgas），最小的火花都能將此類氣體點燃。為了保證未來氫燃料汽車以及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的安全，必須探測空氣中微小含量的氫氣，而且傳感器的響應(yīng)速度必須足夠快速，以便在起火發(fā)生之前探測到泄露的氫氣。

盡管該傳感器主要用于氫能源載體，但是其也有其他可能應(yīng)用。電力網(wǎng)絡(luò)工業(yè)、化學(xué)和核能行業(yè)都需要此類高效氫氣傳感器，而且也可用于改善醫(yī)療診斷。