El hidrógeno se considera una de las fuentes de energía alternativas prometedoras. Sin embargo, su aplicación como portador de energía es complicada debido a su naturaleza altamente explosiva cuando se mezcla con oxígeno. Estas situaciones peligrosas pueden surgir, por ejemplo, en caso de fugas de hidrógeno del tanque donde se almacena.

"Por lo tanto, es necesario detectar moléculas de hidrógeno en una mezcla de gases. En la actualidad, hay varios métodos, incluyendo sensores electrónicos, aunque son una fuente potencial de chispa. En este sentido, dirigimos nuestra atención a la fibra óptica. Este es un material simple y disponible comercialmente. Además, un sensor se puede operar de forma remota, ya que la fibra óptica proporciona una transferencia de información rápida y fácil a largas distancias. El sensor se puede instalar en el motor de una máquina o estación de servicio de hidrógeno, "Pavel Postnikov, uno de los autores y profesor asociado de la Escuela de Investigación de TPU de Química y Ciencias Biomédicas Aplicadas, dice.

La fibra óptica es un filamento delgado de material ópticamente transparente, p.ej. vidrio o plastico, capaz de transmitir información digital en forma de pulso de luz. Los investigadores modificaron las fibras retirando un fragmento de la vaina de la fibra y aplicando una fina capa de oro en su lugar a través de la pulverización catódica con magnetrón. En la superficie de esta zona dorada, surge el efecto de la resonancia del plasmón superficial. Es la fuente de la señal analítica. Los investigadores utilizaron esta zona dorada de una solución matricial como base para un marco organometálico que consta de moléculas de zinc y compuestos orgánicos particulares.

"Este cuadro es extremadamente sensible al hidrógeno, ya que captura sus moléculas del aire. Es más, es inerte a otros gases. Estos sensores son comparables a un cromatógrafo estacionario que es diez veces más caro y requiere personal calificado. Por ahora, hemos logrado alcanzar un límite de sensibilidad y detección por debajo del 2%. En otras palabras, nuestro sensor puede detectar hidrógeno en el aire a una concentración inferior al 2%, mientras que el umbral explosivo más bajo de una mezcla de hidrógeno y oxígeno es de alrededor del 4%, "Dice Pavel Postnikov.

Las principales ventajas del sensor abarcan la simplicidad, sensibilidad, y una opción para diagnósticos remotos rápidos.

"Otra característica importante es la resistencia del sensor a los gases oxidantes, por ejemplo, dióxido de carbono, y varios óxidos. Es un problema para los sensores modernos ya que estos gases interfieren con la sorción de hidrógeno. Nuestro sensor puede funcionar fácilmente al aire libre lleno de tales gases, ", añade el investigador.