受蝴蝶翅膀表面的启发，研究人员开发了一种光激活氢传感器，可以在室温下产生超精确的结果。

博士研究员Ebtsam Alenezy手持一个光激活氢传感器的原型，它可以在室温下提供超精确的结果。

这项技术可以在氢气泄漏造成安全风险之前就检测出来，还可以测量人们呼出的微量气体，用于诊断肠道疾病。

商用氢传感器只能在150摄氏度或更高的温度下工作，但是澳大利亚墨尔本RMIT大学的研究人员开发的原型是光而不是热驱动的。

该传感器基于凹凸不平的微结构，模拟了蝴蝶翅膀的表面，在发表在《ACS传感器》杂志上的一项研究中有详细介绍。

联合首席研究员Ylias Sabri博士表示，该原型是可扩展的，具有成本效益，并提供了目前市场上任何氢传感器都无法匹配的整套功能。

他说：“一些传感器可以测量微小的浓度，另一些可以检测到较大的浓度;他们都需要大量的热量来工作。”

“我们的氢传感器可以做到这一切，它灵敏、选择性强、可在室温下工作，并且可以检测任何一个级别。”

该传感器可以探测到浓度从百万分之10(用于医疗诊断)到百万分之40000(可能发生爆炸的气体浓度)的氢。

共同首席研究员艾哈迈德·坎贾尼博士（Ahmad Kandjani）说，广泛的检测范围使其成为新兴的氢经济中医疗用途和增强安全性的理想之选。

传感器由电子芯片制成，芯片上覆盖一层薄薄的光子晶体，然后是钛钯复合材料。

他说：“氢气有潜力成为未来的燃料，但我们知道，安全隐患可能会影响公众对这种可再生能源的信心。”

“通过提供精确可靠的传感技术，可以在泄漏变得危险之前探测到最微小的泄漏，我们希望为推进氢气经济做出贡献，从而改变世界各地的能源供应。”

 蝴蝶碰撞：传感器如何工作

这种新型传感器的创新核心是由被称为光子或胶体晶体的微小球体组成的。

这些中空的形状，类似于蝴蝶翅膀表面的微小突起，是高度有序的结构，在吸收光线方面非常有效。

这种效率意味着新型传感器可以从一束光中获取所需的所有能量，而不是从热量中。

博士研究员和第一作者Ebtsam Alenezy说，与通常在150 - 400摄氏度运行的商业氢传感器相比，这种室温传感器更安全，运行成本更低。

她说:“光子晶体使我们的传感器能够被光激活，它们还提供了结构的一致性，这对可靠的气体传感至关重要。”

“具有一致的结构，一致的制造质量和一致的结果至关重要，而这正是自然界通过这些具有生物灵感的形状为我们带来的。”

这些被称为光子晶体的微小空心球体是新型氢传感器的创新核心，其灵感来自于蝴蝶翅膀凹凸不平的表面。

先进的光子晶体制造工艺也意味着我们的技术很容易扩展到工业水平，因为数百个传感器可以同时快速生产。”

为了制造传感器，首先在电子芯片上覆盖一层薄薄的光子晶体，然后再覆盖一层钛钯复合材料。

当氢气与芯片相互作用时，气体就会转化为水。这个过程会产生一种电子电流，通过测量电流的大小，传感器就可以精确地知道有多少氢存在。

与许多在氮氧化物存在下挣扎的商业传感器不同，这项新技术具有高度的选择性，因此它可以精确地从其他气体中分离出氢气。

 医疗应用

由于已知高水平的氢与胃肠疾病有关，这项技术在医学诊断和监测方面有很大的潜力。

目前，标准的诊断方法是通过呼吸样本，然后送往实验室进行处理。

Sabri说，这种新芯片可以集成到手持设备中，从而提供即时的结果。

他说:“在肠道条件下，健康的氢含量与不健康的氢含量之间的差异是微乎其微的——只有百万分之十——但我们的传感器可以精确地测量这种微小的差异。”

这项技术已经提交了一份临时专利申请，研究小组希望与氢传感器、燃料电池、电池制造商或医疗诊断公司合作，将该传感器商业化。