2006年5月26日
氢被称为“未来的燃料”。But the gas is invisible, odorless and explosive at high concentrations, posing a safety problem for hydrogen-powered cars, filling stations and other aspects of the so-called hydrogen economy.
现在,一组超过一打佛罗里达大学工程学院和研究生已经找到一种方法,跳障碍:一个微小的、廉价的传感器设备,可以检测氢泄漏和声音报警,无线通信。
很酷的一部分吗?设备,称为一个传感器节点,因为它是为了配合数十或数百人喜欢它,有能力吸引它的力量从一个微小的内部电源收成能源从小型振动。这意味着未来的版本中可能会有一天连续操作没有电池或维护时贴在汽车、冰箱、水泵、汽车或任何其他机器发出轻微的震动。
“你需要大量的氢传感器来检测泄漏,但你不想要维护或改变电池每隔几个月,”林Jenshan说,电气和计算机工程的副教授和宇航局的首席研究员传感器项目。“我们的传感器可以完全独立地运作。”
林和他的同事们开发了传感器节点在过去两年在佛罗里达大学NASA氢研究项目的一部分。程序跨越几个研究项目。NASA航天飞机使用液氢燃料,和1美元多传感器项目的目标是帮助美国宇航局改善所有的氢系统的安全性和可靠性。
卡deck-sized传感器节点已经在佛罗里达大学实验室得到了成功,和研究人员说,下一步是使小型化和测试它在NASA实验室和野外条件下。但它的远程应用程序可能远远超出了美国宇航局的发展氢作为越来越重要的燃料来源,甚至在家庭汽车。
氢燃料电池的主要能量来源,未来,无污染能源设备,布什总统的目标作为化石燃料的替代品。布什在2003年发起了12亿美元的氢燃料计划旨在使这一技术在商业上可行。工作面临巨大的挑战,最重要的是找到节能从水中提取氢气的方法,最丰富的地方。
为数不多的燃料电池汽车和公交车在路上今天可能成为更常见是否克服这些挑战。但为了实现这一目标,美国将需要氢汽车燃料补给站,分布泵和管道,和其他工程庞大的氢基础设施的元素取代今天的gasoline-based基础设施。
这就是佛罗里达大学的传感器节点可以扮演一个角色。
“需要传感器——如果有泄漏的地方,你可以看到哪些点亮,漏在哪里,以及如何迅速蔓延。那样你就可以关闭阀门和避免的一个主要问题,”Steve Pearton说教授材料科学与工程和项目的教师之一。亚博网站下载亚博老虎机网登录
超滤材亚博网站下载料,电气和化学工程人员都参与制作的节点。材料和化亚博网站下载学研究人员想出了传感器,基于氧化锌纳米棒——所谓Pearton氧化锌的“胡须”,通过它通过极其微小的电流。周围这些胡须氢越多,就越导电,提供一种方法来衡量环境空气中氢。
电气工程的研究人员想出了如何放大信号足以使它由单片机可读。他们还开发了一种微型无线发射机发送信息到一个中心基站。电力设备的电气工程师进一步发现方法通过传统的太阳能电池或“压电振动能量收集系统”,利用能量振动所产生的各种机械和电气设备。app亚博体育
实验室检测的节点,连接和机械振动器的振动激励,表明它可以检测氢的浓度仅为10 ppm,成功发送信息到20米,约65英尺。一百万分之十的水平远低于氢成为爆炸性。
论文对传感器节点内的不同技术近年来出现在学术期刊上,但完整的传感器是第一次完整地呈现在一个会议上月末在奥兰多的一次会议上。
项目的其他佛罗里达大学教员潘文凯非政府组织,Toshikazu Nishida中尉和郭京,教授、副教授和助理教授,分别电气工程;化学工程教授任风扇;材料科学与工程教授和戴夫·诺顿。亚博网站下载亚博老虎机网登录很多研究生也参加。
http://www.ufl.edu