Sensor de hidrógeno

• Cobertura del rango de medición de concentración de 0,1 a 10,0 % ^{[ 3 ]}
• Funcionamiento a temperaturas de −30  °C a 80  °C.
• Precisión dentro del 5% de la escala completa.
• Funciona en un entorno de aire ambiente con un rango de humedad relativa del 10 al 98%.
• Resistencia a las interferencias de hidrocarburos y otras sustancias.
• Vida útil superior a 10 años

Para la detección puntual de hidrógeno se utilizan varios tipos de sensores de resonancia de plasmones superficiales (SPR) de fibra óptica :

• Rejilla de Bragg de fibra recubierta con una capa de paladio: detecta el hidrógeno por impedimento estérico del metal.
• Micromirror: con una fina capa de paladio en el extremo cortado, que detecta cambios en la luz reflejada.
• Fibra cónica recubierta de paladio: el hidrógeno modifica el índice de refracción del paladio y, en consecuencia, la cantidad de pérdidas en la onda evanescente .

• Sensor electroquímico de hidrógeno: se pueden detectar niveles bajos (ppm) de gas hidrógeno utilizando sensores electroquímicos que constan de una matriz de electrodos empaquetados de manera que estén rodeados por un electrolito conductor y la entrada de gas esté controlada mediante un capilar con difusión limitada.
• Sensor de hidrógeno MEMS: La combinación de nanotecnología y tecnología de sistemas microelectromecánicos (MEMS) permite la producción de un microsensor de hidrógeno que funciona correctamente a temperatura ambiente. Un tipo de sensor de hidrógeno basado en MEMS está recubierto con una película compuesta de óxido de indio _{nanoestructurado (} In₂O₃ ) y óxido de estaño ₍ SnO₂ ) . ^{[ 7 ]} Una configuración típica para sensores de hidrógeno mecánicos basados ​​en Pd es el uso de una viga en voladizo independiente recubierta con Pd. ^{[ 8 ] [ 9 ]} En presencia de H₂ , la capa de Pd se expande y, por lo tanto _, induce una tensión que provoca la flexión de la viga en voladizo. También se han descrito en la literatura resonadores nanomecánicos recubiertos de Pd, que se basan en el desplazamiento _de la frecuencia de resonancia mecánica inducido por la tensión causada por la presencia de gas H₂ . En este caso, la velocidad de respuesta se mejoró mediante el uso de una capa muy delgada de Pd (20 nm). Se presentó un calentamiento moderado como solución al deterioro de la respuesta observado en condiciones húmedas. ^{[ 10 ]} 
• Sensor de película delgada: Un sensor de película delgada de paladio se basa en una propiedad opuesta que depende de las nanoestructuras dentro de la película delgada. En la película delgada, las nanopartículas de paladio se hinchan cuando se forma el hidruro y, en el proceso de expansión, algunas de ellas forman nuevas conexiones eléctricas con sus vecinas. La resistencia disminuye debido al aumento en el número de vías conductoras. ^{[ 2 ] [ 11 ]}
• Sensores de película gruesa: dispositivos que generalmente tienen dos componentes principales: 1) una capa gruesa (cientos de micras) de algún _{material semiconductor (} SnO₂ , In₂O₃ ) , llamada "matriz" y una capa superior de aditivos catalíticamente activos como metales nobles (Pd, ^{[ 12 ]} Pt ^{[ 13 ]} ) y óxidos metálicos ( Co_x O_y ^{[ 14 ]} ) acelerando la reacción de oxidación del hidrógeno en la superficie, lo que hace que la respuesta del sensor sea mucho más rápida. El papel de la "matriz" es transducir la señal al sistema de medición. Los sensores de película gruesa son más estables que los sensores de película delgada en términos de deriva de la señal, pero generalmente exhiben una respuesta del sensor más lenta debido a las restricciones de difusión en una capa gruesa. La tecnología de sensores de película gruesa está siendo sustituida por enfoques de película delgada debido a la creciente necesidad de integración de sensores en sistemas electrónicos modernos. Los sensores de película gruesa requieren temperaturas más altas para su funcionamiento y, por lo tanto, parecen ser poco compatibles con los sistemas electrónicos digitales.
• Sensores quimiocrómicos de hidrógeno: Los sensores quimiocrómicos de hidrógeno reversibles e irreversibles incluyen una pintura con pigmento inteligente que identifica visualmente las fugas de hidrógeno mediante un cambio de color. El sensor también está disponible en forma de cinta. ^{[ 15 ]} Se han desarrollado otros métodos para analizar la producción biológica de hidrógeno . ^{[ 16 ]}
• Sensor Schottky basado en diodo: un sensor de gas hidrógeno basado en diodo Schottky emplea una compuerta de aleación de paladio . El hidrógeno puede ser absorbido selectivamente en la compuerta, reduciendo la barrera de energía Schottky . ^{[ 17 ]} Un diodo Schottky metal-semiconductor (MS) de Pd/ InGaP puede detectar una concentración de 15 partes por millón (ppm) _de H₂ en el aire. ^{[ 18 ]} Se utilizan semiconductores de carburo de silicio o sustratos de silicio .
• El La - Mg2 - Ni metálico , que es conductor eléctrico , absorbe hidrógeno en condiciones cercanas a la ambiente, formando el hidruro no metálico LaMg2NiH7, un aislante . ^{[ 19 ]}

Los sensores suelen calibrarse en la fábrica y son válidos durante la vida útil de la unidad.

El siloxano mejora la sensibilidad y el tiempo de reacción de los sensores de hidrógeno. ^{[ 5 ]} Se pueden detectar niveles de hidrógeno tan bajos como 25 ppm; muy por debajo del límite inferior de explosividad del hidrógeno , que ronda las 40 000 ppm.