快速、宽量程、高灵敏的氢气泄漏监测是氢能源安全利用(尤其在航空航天、先进交通等领域)的核心需求之一。现有敏感膜式氢气传感器难以实现ppm级高灵敏与超宽量程(0~100vol.%)协同设计,且存在饱和且高浓度中毒失效难题。
为此,v体育,vsport体育,vsports-胜利因您更精,v体育官网新闻,足球新闻直播,世界杯直播,欧洲杯直播,亚洲杯直播,实时比分直播,赛马结果直播,网球赛事直播,体育视频直播,赛季分析直播,球员动态直播,比赛预告直播,足球转会直播,足球集锦直播,网球赛程直播,体育数据直播,足球赛事直播,篮球战术直播王文团队利用热导效应的宽量程感知能力,结合声表面波的高灵敏特点,提出了一种基于声表面波热导效应的氢气传感新方法。利用氢气与空气混合热导率变化调制SAW器件温度场,进而基于SAW器件高灵敏温敏特性解耦出氢气浓度,成功实现了超宽检测量程(0-100% vol),快速响应与恢复速度(T90/T10:~15s),高灵敏(6ppm)、优异重复性(重复性误差<2.4%)的氢气传感能力。该研究为氢能源安全监测提供了兼具高灵敏度、宽量程和快速响应的有效解决方案。
相关成果于发表于Nature旗下子刊Microsystems & Nanoengineering(中国科学院1区Top期刊,IF:9.9)。

图1 基于热导效应的SAW气敏机理建模与分析(图/v体育,vsport体育,vsports-胜利因您更精,v体育官网新闻,足球新闻直播,世界杯直播,欧洲杯直播,亚洲杯直播,实时比分直播,赛马结果直播,网球赛事直播,体育视频直播,赛季分析直播,球员动态直播,比赛预告直播,足球转会直播,足球集锦直播,网球赛程直播,体育数据直播,足球赛事直播,篮球战术直播)

图2 基于热导效应的SAW氢气传感器的检测量程与灵敏度(图/v体育,vsport体育,vsports-胜利因您更精,v体育官网新闻,足球新闻直播,世界杯直播,欧洲杯直播,亚洲杯直播,实时比分直播,赛马结果直播,网球赛事直播,体育视频直播,赛季分析直播,球员动态直播,比赛预告直播,足球转会直播,足球集锦直播,网球赛程直播,体育数据直播,足球赛事直播,篮球战术直播)
本研究得到了北京市自然科学基金(No.1252032, No. QY24359)以及国家自然科学基金(No. U1837209, 12204510)等资助。
参考文献:Cui, B., Cheng, L., Xue, X. et al. High sensitivity SAW hydrogen gas sensor based on thermal conductivity effect. Microsyst Nanoeng 12, 68 (2026).

