초고감도 전기화학식 수소 센서로, 미량의 수소 누출을 신속하게 감지할 수 있음

Mems Consulting에 따르면 최근 미주리 대학교의 한 연구팀이 수소 에너지의 안전성을 극대화하기 위해 노력하고 있습니다. 점점 더 많은 국가와 산업이 청정하고 재생 가능한 에너지에 막대한 투자를 하고 있는 가운데, 수소를 연료로 하는 발전소와 차량들이 점점 더 널리 보급되고 있습니다. 그러나 수소 연료는 누출 위험이 있어 폭발 및 기타 사고를 일으킬 수 있으며, 환경에도 위협이 될 수 있습니다. 현재 시장에서 제공되는 대부분의 수소 감지 센서는 가격이 비싸고, 지속적으로 작동하지 못하며 감도가 충분하지 않아 미세한 누출을 신속하게 탐지하기 어렵습니다.
이러한 이유로 미주리 대학교 공과대학의 연구원인 샹췬 증(Xiangqun Zeng)과 그의 팀은 이상적인 수소 센서를 설계하기 위해 나섰다. 그들은 감도, 선택성, 반응 속도, 안정성, 크기 및 비용이라는 6가지 핵심 특성에 주목했다. 관련 연구 결과는 'PtNi 나노결정 - 이온성 액체 계면: 고효율 및 신뢰성 높은 H2 검출을 위한 혁신적 플랫폼'이라는 제목으로 최근 ACS Sensors 저널에 게재되었다. 이 논문에서 그들은 초미량의 수소 누출을 빠르고 정확하게 감지할 수 있으며 가격이 저렴하고 수명이 긴 초고감도 전기화학식 수소 센서의 프로토타입을 공개했다. 더욱 주목할 점은 이 전기화학식 수소 센서가 매우 작아서 인간의 손톱 정도의 크기밖에 되지 않는다는 것이다.
이 연구는 높은 감도와 내구성을 갖는 수소 센서 기술의 발전을 촉진할 뿐 아니라, 백금-니켈 합금 나노결정과 이온성 액체 간의 상호작용 메커니즘을 심층적으로 규명함으로써 차세대 수소 센서 설계에 중요한 지침을 제공한다. 이러한 센서는 향후 환경 모니터링, 산업 안전 보호 및 지속 가능한 에너지 시스템 등의 분야에 널리 적용될 수 있다.