O hidrogênio é considerado uma das fontes alternativas de energia promissoras. No entanto, sua aplicação como portador de energia é complicada devido à sua natureza altamente explosiva quando misturada com oxigênio. Essas situações perigosas podem surgir, por exemplo, em caso de vazamento de hidrogênio do tanque onde está armazenado.

"Portanto, é necessário detectar moléculas de hidrogênio em uma mistura de gases. Atualmente, existem vários métodos, incluindo sensores eletrônicos, embora sejam uma fonte potencial de faísca. A este respeito, voltamos nossa atenção para a fibra óptica. Este é um material simples e disponível comercialmente. Além disso, um sensor pode ser operado remotamente, uma vez que a fibra óptica fornece uma transferência rápida e fácil de informações em longas distâncias. O sensor pode ser instalado no motor de uma máquina movida a hidrogênio ou estação de reabastecimento, "Pavel Postnikov, um dos autores e professor associado da Escola de Pesquisa de Química e Ciências Biomédicas Aplicadas da TPU, diz.

A fibra óptica é um filamento fino de material opticamente transparente, por exemplo. vidro ou plástico, capaz de transmitir informações digitais na forma de um pulso de luz. Os pesquisadores modificaram as fibras removendo um fragmento da bainha da fibra e aplicando uma fina camada de ouro em seu lugar por meio da pulverização catódica. Na superfície desta área dourada, o efeito da ressonância do plasmão de superfície surge. É a fonte do sinal analítico. Os pesquisadores usaram essa área dourada de uma solução de matriz como base para uma estrutura metal-orgânica que consiste em moléculas de zinco e compostos orgânicos específicos.

"Este quadro é extremamente sensível ao hidrogênio, uma vez que captura suas moléculas do ar. Além disso, é inerte a outros gases. Esses sensores são comparáveis ​​a um cromatógrafo estacionário que é dez vezes mais caro e requer pessoal qualificado. Por enquanto, conseguimos atingir a sensibilidade e o limite de detecção abaixo de 2%. Em outras palavras, nosso sensor pode detectar hidrogênio no ar em uma concentração abaixo de 2%, enquanto o limite explosivo inferior de uma mistura de hidrogênio e oxigênio é de cerca de 4%, "Pavel Postnikov diz.

As principais vantagens do sensor abrangem a simplicidade, sensibilidade, e uma opção para diagnóstico remoto rápido.

“Outra característica importante é a resistência do sensor a gases oxidantes, por exemplo, dióxido de carbono, e vários óxidos. É um problema para os sensores modernos, pois esses gases interferem na sorção do hidrogênio. Nosso sensor pode funcionar facilmente ao ar livre cheio de tais gases, "acrescenta o pesquisador.