Χαμηλής ισχύος αισθητήρας υδρογόνου βασισμένος σε CuSCN που λειτουργεί σε θερμοκρασία δωματίου
Σε αυτό το άρθρο, ο Βίκτωρας Καμπιτάκης, πρώην Μεταπτυχιακός φοιτητής στο Τμήμα Φυσικής και ερευνητές του ΙΗΔΛ/ΙΤΕ με επικεφαλής τον Δρ. Βασίλειο Μπίνα, επίσης διδάσκοντα του Τμήματος, σε συνεργασία με τις ερευνητικές ομάδες του Δρ. Γ. Δεληγεώργη στο ΙΗΔΛ/ΙΤΕ, του Καθ. Λ. Τσετσερή από το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο και του Καθ. Θ. Ανθόπουλου από το KAUST, κατάφεραν να αναπτύξουν χαμηλής ισχύος και υψηλής απόδοσης αισθητήρα υδρογόνου.
Συγκεκριμένα αναπτύχθηκε ένας χαμηλής ισχύος (0.1V) αισθητήρας, που λειτουργεί σε θερμοκρασία δωματίου και είναι βασισμένος σε p τύπου copper thiocyanate (CuSCN) ως αισθητήριο υλικό ανίχνευσης υδρογόνου με πολύ χαμηλό όριο ανίχνευσης κάτω από τα 200ppm. Η οικονομία του υδρογόνου που πρόκειται να αντικαταστήσει την αγορά των ορυκτών καυσίμων, χρειάζεται γρήγορους και φθηνούς αισθητήρες με σκοπό την ανίχνευση χαμηλών συγκεντρώσεων αερίου καθώς αποτελεί κίνδυνο λόγω της αναφλεξιμότητας του. Αισθητήρες με ηλεκτρόδια χρυσού, πλατίνας και παλλαδίου κατασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας τεχνικές ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Ο αισθητήρας με τα ηλεκτρόδια παλλαδίου παρουσίαζε την υψηλότερη απόκριση 179%. Συνδυαστικά με τα πειραματικά αποτελέσματα, θεωρητικοί υπολογισμοί πυκνότητας καταστάσεων πραγματοποιήθηκαν, αποδεικνύοντας ότι κατά τη διάρκεια της έκθεσης σε υδρογόνο δημιουργούνται ατομικά ιόντα υδρογόνου που είναι υπεύθυνα για την αύξηση της αγωγιμότητας του αισθητήριου στοιχείου CuSCN.
Εικόνα: Περίληψη της απόκρισης των καλύτερων στην κατηγορία αισθητήρων υδρογόνου που έχουν αναφερθεί μέχρι σήμερα στην βιβλιογραφία και λειτουργούν σε θερμοκρασία δωματίου. Ερευνητικό Άρθρο: "A Low-Power CuSCN Hydrogen Sensor Operating Reversibly at Room Temperature", Kabitakis, V., Gagaoudakis, E., Moschogiannaki, M., Kiriakidis, G., Seitkhan, A., Firdaus, Y., Faber, H., Yengel, E., Loganathan, K., Deligeorgis, G., Tsetseris, L., Anthopoulos, T.D., Binas, V., 2021 Advanced Functional Materials, DOI: 10.1002/adfm.202102635
