Odborníci z FAV ZČU přišli s unikátní detekcí vodíku

Odborníci z Fakulty aplikovaných věd Západočeské univerzity přišli s novinkou, která může v budoucnu znamenat průlom na poli vodíkové ekonomiky. V rámci základního výzkumu přinesli zcela nové poznatky v oblasti senzorů na bázi oxidů kovů. Detekce vodíku by tak v budoucnu mohla být dostupnější.

Výzkumníci Fakulty aplikovaných věd Západočeské univerzity v Plzni (FAV ZČU) uspěli s článkem Hydrogen gas sensing properties of WO3 sputter-deposited thin films enhanced by on-top deposited CuO nanoclusters v časopise International Journal of Hydrogen Energy, kde se jim podařilo úspěšně zkombinovat tenké vrstvy oxidu wolframu s nanočásticemi oxidu mědi a použít je jako senzor vodíku. Článek odborníků z FAV o přípravě senzorů získal nejvyšší možné hodnocení Rady pro výzkum, vývoj a inovace.

Vodíkové technologie v posledních dvaceti letech zažívají nebývalý rozkvět. Výzkumníci po celém světě zdokonalují materiály, které slouží pro výrobu, skladování, přepravu i konečnou přeměnu vodíku na elektrickou energii. Funkční materiály jsou známé několik desítek let, vodíkový článek se užíval například už na lodích Apollo, nicméně poptávka po nových řešeních trvá.

Materiály, které fungují nejlépe, často obsahují vzácné kovy, které jsou velice drahé nebo špatně dostupné. „Kdybychom si chtěli všichni pořídit vodíkové auto se současnými technologiemi, nebylo by to možné. Na Zemi totiž jednoduše není tolik platiny,“ vysvětlil hlavní autor článku Stanislav Haviar z katedry fyziky FAV ZČU. „U nás se věnujeme vývoji materiálů pro detekci vodíku (například co se týče čidel hlídajících únik vodíku), která je důležitá pro bezpečný provoz všech dílčích kroků vodíkové ekonomiky. V této práci se nám podařilo využít pro detekci vodíku ‚obyčejný‘ oxid mědi. Běžně se používá vzácné palladium, které je nesrovnatelně dražší. Oxid mědi ale musí být ve formě nanočástic o velikosti přibližně deset nanometrů. Částice jsme připravili v našem unikátním zařízení – magnetronovém agregačním zdroji,“ dodal.

Ačkoliv se jedná o základní výzkum, poznatky vědců slibují dostupnější možnosti detekce vodíku v budoucnu.

Oba hodnotitelé oceněné práce se shodli na tom, že výsledek je významný, originální a přinesl nové poznatky v oblasti senzorů na bázi oxidů kovů. Přístupy použité k přípravě materiálu jsou považovány za inovativní a přispívají k rozšíření znalostí v oboru. K tématu plzeňských vědců přispěli svými analýzami i kolegové z Univerzity Karlovy. Na oceněnou pilotní publikaci pracoviště v minulých letech navazuje řadou prací, kde téma kombinace nanočástic a tenkých vrstev pro detekci plynů dále úspěšně rozvíjí. 

Dalšími autory článku jsou vedle RNDr. Stanislava Haviara, Ph.D. dále doc. Ing. Jiří Čapek, Ph.D., MSc. Nirmal Kumar, Ph.D., prof. Ing. Petr Zeman, Ph.D., Ing. Šárka Batková, Ph.D. a Ing. Markéta Fialová.