Авторы новой работы создали нанокристаллический композит из оксида цинка и оксида индия (ZnO-In2O3). При работе датчика нанокомпозит освещают зеленым светом. Когда фотоны соответствующей длины волны падают на нанокристаллы, его атомы возбуждаются и приходят в неравновесное состояние.
Затем, при контакте с молекулярным водородом, нанокристалл выводится из этого неравновесного состояния, после чего его светопроводимость меняется, а также меняется электрическое сопротивление (оно резко снижается), что уже легко регистрируется датчиком сопротивления и фотоэлектрическими датчиками.
Регистрация небольших количеств молекулярного водорода очень важна в целом ряде химических производств. Водород в смеси с воздухом легко образует взрывоопасные смеси, склонные к детонации или горению. Однако надежно зарегистрировать его невысокие концентрации сложно. Раньше для этого использовали газоанализаторы с рабочей температурой свыше 300 градусов Цельсия. Но такой датчик сам мог вызвать детонацию водород-воздушной смеси, в связи с чем его применение было небезопасно.
Соответствующая статья опубликована в Scientific Reports.
Недавно российские физики разработали лазер для изучения атмосферы и медицины.
