氫氣極其易燃且不會產生任何污染物。因此，該氣體可被用于生成清潔能源，并在航天航空和冶金等行業中具有廣泛的應用。然而，氫氣也具有很高的安全風險，因為它沒有特定的氣味或顏色，并且在大氣中濃度高于4%時就有爆炸風險。因此，能夠檢測低濃度氫氣的氫氣傳感器有其用武之地。現在，電子科技大學的一組研究人員開發出一款超靈敏且靈活的氫氣傳感器。該團隊利用了由鈀納米粒子制成的有機納米纖維。

氫氣傳感器示意圖

為了將這些納米粒子沉積在有機納米纖維材料上，該團隊使用了直流磁控濺鍍薄膜沉積制造工藝，陰極后面的磁鐵將電子捕獲在帶負電的靶材上，以獲得更快的沉積速率。該團隊將鈀納米粒子和有機納米纖維組成的納米結構切割成2cm × 1cm的尺寸，并將其轉印到柔性印刷電路板上。銀漿被用作電極施加在合成納米結構的兩側。

制備氫氣傳感器

該團隊確定該團隊確定了氫氣濃度為25 ppm(氣體體積百分比含量的百萬分之一)時傳感器的溫度依賴性。該團隊發現傳感器的響應會隨著溫度的升高而增加。與傳統電氫氣傳感器相比，新型傳感器可以在更廣泛的溫度范圍內更有效地檢測濃度低至5ppm的氫氣。這款傳感器還具備出色的化學吸收性，隨著溫度的升高，其響應速度也隨之增加。團隊還發現傳感器在低氫氣濃度下具有超耐久性。傳感器對低濃度的氫氣也保持高敏感性，即使在3個測量循環后也具有10.63%的最大響應。團隊研究成果被發表在2019年3月14日MDPI Sensors期刊上。