Un equipo de científicos de la Universidad del Norte de Illinois, con un papel importante desempeñado por NIU Ph.D. estudiantes, ha descubierto una nueva, Una forma conveniente y económica de fabricar sensores de hidrógeno de alto rendimiento utilizando nanocables de paladio.

La tecnología podría ayudar a permitir una ampliación de posibles aplicaciones industriales, como monitores de seguridad en futuros vehículos propulsados ​​por hidrógeno.

El gas hidrógeno altamente inflamable no puede odorizarse como el gas natural. La nueva tecnología produce sensores a nanoescala que funcionan extremadamente rápido y permitirían cerrar las válvulas de seguridad antes de que se alcancen concentraciones peligrosas del gas.

Los científicos han sabido que los nanocables de paladio demostraron ser prometedores como sensores de gas hidrógeno en velocidad, Sensibilidad y consumo de energía ultrabajo. Pero la utilización de nanocables de paladio individuales enfrentó desafíos en varias áreas, incluida la nanofabricación.

“Informamos sobre sensores de hidrógeno que aprovechan los nanocables de paladio individuales a alta velocidad y sensibilidad y que se pueden fabricar de forma fácil y económica, ”Dijo el autor principal Xiaoqiao (Vivian) Zeng, un doctorado estudiante de química y bioquímica en NIU. La nueva investigación se publica en la edición de enero de la prestigiosa revista de la American Chemical Society. Nano letras .

“Los nuevos tipos de sensores de hidrógeno se basan en redes de ultrapequeños ( <10 nanómetros) nanocables de paladio logrados mediante la pulverización catódica de paladio sobre la superficie de una membrana de filtración económica y comercialmente disponible, "Dijo Zeng.

La investigación se llevó a cabo tanto en la Universidad del Norte de Illinois como en el Laboratorio Nacional Argonne. Los científicos también encontraron que la velocidad de los sensores aumenta con la disminución del grosor de los nanocables de paladio. Los sensores son de 10 a 100 veces más rápidos que sus homólogos hechos de una película continua de paladio del mismo grosor.

“El rendimiento superior de los sensores de red de nanocables de paladio ultrapequeños demuestran la novedad del enfoque de fabricación, que se puede utilizar para fabricar sensores de alto rendimiento para otros gases, ", Dijo el profesor de investigación presidencial de física de la NIU, Zhili Xiao, líder del equipo de investigación y co-asesor de Zeng.

Xiao señaló que la contribución excepcional de Zeng a la investigación es particularmente impresionante para un doctorado. candidato. Zeng llegó a NIU en el otoño de 2008 después de obtener su maestría en la Universidad de Ciencia y Tecnología de Beijing. Ahora es receptora de la beca NIU Nanocience Fellowship, apoyado conjuntamente por la universidad y Argonne.

“Es extremadamente competitivo publicar un artículo en Nano Letters, que tiene un factor de impacto muy alto que es mejor incluso que las revistas químicas y físicas tradicionalmente prestigiosas, "Dijo Xiao. “Estamos orgullosos de los logros de Vivian y agradecidos por su creatividad y diligencia.

“Nanoresearch es verdaderamente interdisciplinario, "Agregó Xiao. “Sin duda, los químicos han demostrado ventajas en la nanofabricación al utilizar métodos de síntesis química para obtener nanoestructuras extremas, mientras que los físicos tienen fortalezas en la exploración de nuevas propiedades físicas a nanoescala. Esta investigación se benefició enormemente de la experiencia de Vivian en química. De hecho, los sustratos utilizados para formar las nuevas redes de nanocables de paladio son miembros de filtración comunes conocidos por los químicos ".