复旦大学材料科学系梅永丰教授课题组，主要研究方向包括：薄膜材料与沉积技术、微纳加工与半导体工艺、新型电子技术（柔性、瞬态、重构等）、微纳机器人、微腔光子学等。研究成果应用于纳米机器人、柔性电子、光电子和纳米光子学的先进纳米结构材料和器件，取得了诸多国际领先的原创性突破性成绩。课题组至今已经发表了300多篇期刊论文，并拥有超过30项专利及专利申请。

╱ 研究领域 ╱

先进纳米结构材料和器件

╱ 项目名称 ╱基于金属钯纳米薄膜的光学氢气检测技术

╱ 项目背景 ╱

氢气传感器是一种适用于防爆场所要求的安全检测装置。其中，光学氢气传感是由光信号进行氢气探测，没有电流传输，安全性较高。然而，传统的光学氢气传感装置基于贵金属厚膜制备，成本高、响应慢、灵敏度低。

╱ 项目内容 ╱

本项目开发了基于金属钯超薄纳米薄膜的光学氢气传感器。课题组采用独特的薄膜材料与沉积技术制备出具有氢气刺激响应特性的卷曲组装触发器阵列芯片。该芯片对氢气的吸附与脱附能实现可见光透过率50%的变化。

此外，课题组还将钯超薄纳米薄膜与柔性单晶硅纳米薄膜光电晶体管结合，利用钯超薄纳米薄膜透过率变化调控光电晶体管的沟道电流，从而实现了安全、高效、快速的氢气可视化检测。可视化形式包括材料颜色变化、报警发声、数据显示等。

目前，课题组还在探索高集成、高密度的三维多功能检测创新体系和装置。本项目相关技术已获授权中国发明专利（ZL202110214271.7、ZL201810641931.8、ZL201610128635.9等）。

╱ 项目总结 ╱

与传统传感器相比，本项目的光学氢气传感器更加安全，灵敏度高，检测限低，且制备方法简单，成本较低。希望与传感器研发、制造的企业单位合作，开展产业化探索。

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