دانشمندان مواد، اولین حسگرهای انعطاف‌پذیر هیدروژن را از نانولوله‌های کربنی تک‌جداره که نوک آنها با پالادیوم منفرد پوشیده شده‌است، ساخته‌اند. این حسگرهای جدید دارای خواص مکانیکی و حسگری عالی بوده و در مکان‌هایی که در آنجا نیاز است ادوات دور یک سطح بپیچند، مفید خواهند بود. کاربردهای بالقوه آنها شامل استفاده در ادوات الکترونیکی قابل‌حمل و وسایل نقلیه‌ای است که با پیل‌های سوختی هیدروژنی کار می‌کنند، همچنین در سفینه فضایی می‌توانند برای شناسایی نشست هیدروژن استفاده شوند.
حسگرهای انعطاف‌پذیر هیدروژن با نانولوله کربنی
دانشمندان مواد، اولین حسگرهای انعطاف‌پذیر هیدروژن را از نانولوله‌های
کربنی تک‌جداره که نوک آنها با پالادیوم منفرد پوشیده شده‌است، ساخته‌اند.
این حسگرهای جدید دارای خواص مکانیکی و حسگری عالی بوده و در مکان‌هایی که
در آنجا نیاز است ادوات دور یک سطح بپیچند، مفید خواهند بود. کاربردهای
بالقوه آنها شامل استفاده در ادوات الکترونیکی قابل‌حمل و وسایل نقلیه‌ای
است که با پیل‌های سوختی هیدروژنی کار می‌کنند، همچنین در سفینه فضایی می‌توانند
برای شناسایی نشست هیدروژن استفاده شوند.
محققان آزمایشگاه ملی Argonne، اولین
حسگرهای انعطاف‌پذیر هیدروژن را از نانولوله‌های کربنی تک‌جداره ساخته‌اند.
این حسگرها علاوه بر انعطاف‌پذیری، برتری‌های دیگری نسبت به نوع سخت،
دارند؛ اولاً، آنها خواص حسگری عالی از قبیل پاسخ سریع‌تر و زمان بازیافت
کمتری دارند. ثانیاً، استفاده از کامپوزیت‌های Pd و SWNT به عنوان بلوک‌های
سازنده در یک وسیله در مقایسه با حسگرهای مرسوم ساخته‌شده از فیلم‌های
گران‌قیمت پالادیوم خالص، هزینه ساخت را به شدت کاهش می‌دهد و در نهایت
استفاده از صفحه پلاستیکی به‌عنوان بستری که این حسگر روی آن ساخته شده‌است،
وزن کلی وسیله را کاهش و استحکام مکانیکی آن را افزایش می‌دهد.
این محققان، ابتدا با استفاده از روش‌‌های ترسیب بخار شیمیایی در دمای
بالای ۹۰۰ درجه سانتیگراد، SWNT با کیفیت بالا را روی بستر سیلیکا/ سیلیکون
رشد دادند و پس از آن با کمک روش چاپ انتقالی خشک، این نانولوله‌ها را در
دمای کمتر از ۱۵۰ درجه سانتیگراد به روی یک بستر پلاستیکی منتقل کردند.
در مرحله بعد آنها برای ساخت حسگر هیدروژن، نانوذرات Pd را روی SWNT رسوب
دادند. با قرارگیری آن در معرض هیدروژن، ذرات پالادیوم برای تشکیل هیدرید
پالادیوم واکنش می‌دهند. این تغییر محیط شیمیایی اطراف نانولوله‌ها، در
مقاومت نانولوله‌های کربنی، تغییر ایجاد می‌کند و در واقع این سازوکار،
سازوکار حس کردن در این گونه ادوات به شمار می‌رود.
این حسگرها انعطاف‌پذیری مکانیکی عالی دارند و هنگامی که در معرض حدود ۰۵/۰
درصد هیدروژن در هوا قرار گیرند، مقاومتشان ۷۵ درصد تغییر می‌کند. زمان
پاسخ آنها برای یک درصد هیدروژن در دمای اتاق، سه ثانیه است. همچنین
عملکرد این ادوات حتی هنگامی که خمیده می‌شوند، تغییر نمی‌کند.
از این حسگرهای انعطاف‌پذیر می‌توان در محدوده‌ای از سیستم‌ها که نیاز به
هزینه کم، سطح بزرگ، وزن کم، انعطاف‌پذیری مکانیکی و مقاوم در برابر تکان،
دارند، استفاده کرد و کاربردهای نوعی آنها می‌تواند ادوات الکترونیکی قابل
حمل و وسایل نقلیه با پیل‌های سوختی هیدروژنی کار باشد.
محققان قبلاً ، برای شناسایی عوامل عصبی، مواد منفجره، آلاینده‌های محیطی
و هیدروژن حسگرهایی ازSWNT با حساسیت بالا ساخته‌اند.
نتایج این تحقیق در مجله Appl. Phys. Letter. منتشر شده‌است
