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好消息由光驱动的新型氢气传感器成功研发

2022年04月22日 莆田机械设备网

好消息 由光驱动的新型氢气传感器成功研发

氢气是无色且密度比空气小的气体,因其难溶于水,故常用排水集气法收集,早在1975年,就有人开展了氢气治疗肿瘤的研究,而各项研究也证明,呼吸2%的氢可以治疗小肠移植引起的炎症损伤;饮用饱和氢水可治疗心脏移植后心肌损伤、肾脏移植后慢性肾病;呼吸氢气能治疗动物系统炎症、多器官功能衰竭和急性颅脑损伤;呼吸2%的氢可以治疗新生儿脑缺血缺氧损伤。

种种研究都体现了氢是一种理想的自由基、特别是毒性自由基的良好清除剂,具有潜在的临床应用前景,但氢气面临着安全储藏和运输两个难题,其在常温下性质稳定,但在点燃或加热的条件下会跟许多物质发生化学反应,如在氧气中或氯气中会燃烧、也会使某些金属氧化物还原。故而在生物医疗领域,需要严格把控氢气含量以及严防其泄露,为解决这一难题,澳大利亚墨尔本RMIT大学的研究人员在魔方蝴蝶翅膀表面的凹凸微结构,研究开发出了一种光激活的氢气传感器,并在《ACS Sensors》杂志上对其进行了详细的介绍。

据悉,该仪器用光为动力代替了热动力,仪器也超越了以往的氢气传感器,不止能在150℃以及更高的温度下工作,在室温下、全范围内进行检测也能输出准确的结果,具体表现在:该传感器可以检测用于医疗诊断的百万分之十分子的氢气浓度,也能检测潜在爆炸性气体水平的百万分之四浓度。研究人员也直言,该仪器将在医疗领域发挥积极的作用。

研究人员也在采访中表明该传感器的制造是先用电子芯片覆盖一层薄薄的光子晶体,再覆盖一层钛钯复合材料。而其原理是当氢气与芯片相互作用时,气体会转化为水,通过该过程中产生的电子电流的大小,传感器即可准确知道氢气的含量。

致力于该研究研发的Ahmad Kandjani博士也表示,宽的检测范围使得该仪器、技术既能用于医疗,又能在新兴的氢经济中提升安全性。

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