Le capteur d'hydrogène à basse température de l'université RMIT possède des microstructures bosselées qui créent efficacement de l'énergie à partir de la lumière plutôt que de la chaleur.

Avantages

  • Efficacité accrue
  • Coût réduit
  • Plus sûr

Applications

  • Diagnostics médicaux
  • Énergie renouvelable

Objectifs de développement durable des Nations Unies abordés

  • Objectif 3 : Bonne santé et bien-être

Le projet

Des capteurs d’hydrogène commerciaux sont utilisés pour détecter les gaz hydrogène potentiellement nocifs. Ces capteurs nécessitent des températures élevées (150-400°C) pour fonctionner, ce qui consomme une grande quantité d'énergie, ce qui augmente les coûts.

Détails de l'innovation

Le capteur d’hydrogène présente des bosses qui imitent celles trouvées à la surface des ailes des papillons. Les bosses sur le capteur sont constituées de microstructures appelées cristaux photoniques sphériques. Ces cristaux sont incroyablement efficaces pour absorber la lumière, permettant au capteur d’être alimenté par un faisceau de lumière plutôt que par de la chaleur. Cela permet au capteur de fonctionner efficacement à température ambiante. De plus, la surface du cristal photonique peut être fabriquée de manière cohérente, fournissant ainsi une détection précise et répétitive.

Pour fabriquer le capteur, une puce électronique est recouverte d’une fine couche de cristaux photoniques. Ensuite, une couche de composite titane-palladium est ajoutée sur le dessus. Lorsque l’hydrogène atteint la puce, le gaz est converti en eau, ce qui crée un courant électronique. En mesurant l'amplitude du courant, le capteur peut détecter avec précision la quantité d'hydrogène présente et la détecter avec précision même si d'autres gaz sont présents, comme l'oxyde d'azote. Le capteur peut détecter l'hydrogène à des concentrations aussi faibles que 10 parties par million de molécules (souvent utilisées pour les diagnostics médicaux) jusqu'à 40,000 XNUMX parties par million (le niveau où l'hydrogène peut potentiellement devenir explosif).

Modèle biologique

Les ailes de papillon apparaissent noires non pas à cause de , mais parce qu’ils sont capables d’absorber la lumière et de n’en réfléchir presque rien. Ceci est obtenu grâce à une surface maillée composée de bosses, de crêtes et de trous sur les écailles de l'aile du papillon, qui canalisent la lumière vers l'intérieur de l'écaille. Là, des faisceaux de tissus en forme de piliers diffusent la lumière jusqu’à ce qu’elle soit presque complètement absorbée.