在2025年 5 月13日—15日于奥地利萨尔茨堡盛大举行的国际镁协会(IMA)会议上,上海交通大学材料科学与工程学院的彭立明教授代表团队领奖,团队中主要贡献者陈娟与其他成员共同凭借 “传感器用氢致变色镁基功能薄膜” 这一前沿成果,斩获国际镁协会2025年镁未来技术类别卓越奖。
该奖项旨在表彰在镁相关未来技术研发中展现出非凡创新性、具备巨大应用潜力,且有望重塑镁行业未来格局的顶尖科研成就,陈娟在项目中负责关键技术攻关与材料性能优化,其核心贡献为推动成果从实验室走向产业化应用奠定了重要基础。
氢能,作为助力实现“双碳”目标的理想能源,具有燃烧热值高、无碳排放、能量转换效率高等显著优势。然而,其无色无味、易燃易爆的特性,以及极小的分子极易泄漏的特点,为其广泛应用带来了诸多安全隐患。在这样的背景下,一款灵敏、可靠的氢气传感器对于氢能全产业链的安全运转而言,无疑是至关重要的。
此次上海交通大学团队获奖的氢致变色镁基功能薄膜技术,恰恰突破了传统材料的局限,为氢气传感领域带来了全新的可能。 交大团队研发的镁基氢致变色薄膜,巧妙利用了镁在氢化过程中从金属态转变为半导体态,进而引发宏观光学性质,如透过率、反射率显著变化的特性。这一独特的工作原理,赋予了薄膜高响应性、高选择性、高安全性与高耐久性的卓越性能。与传统氢气传感器相比,该薄膜最大的优势之一在于,无需复杂的光路系统,这不仅极大地降低了设备的体积,还使得成本大幅下降。如此一来,为开发低成本、低功耗、便携且能在复杂环境中稳定工作的氢气传感器提供了切实可行的方案,在氢气传感领域展现出极为广阔的应用前景。
超级链接——2024年12月“镁好之夜”上,陈娟老师对该技术的介绍
上海交通大学副研究员、博士生导师陈娟,讲解了“传感器用氢致变色镁基功能薄膜研究”深度探索和最新研究。其团队借助氢致变色材料随氢气浓度改变光学性质的独特之处,为氢气传感器、智能窗领域提供创新解法。通过调控微结构与成分波动,成功获得多系列氢致变色镁基薄膜,这些薄膜调光区间大且吸脱氢速度快。通过深入研究影响薄膜光学特性的微纳结构特征,利用磁控溅射参数调控实现微区成分波动与结晶度调控,阐明纳米晶、非晶结构对吸放氢影响规律,提出理想结构模型,并阐明了多级次薄膜结构设计有利于提升薄膜氢致光学转变特性、耐久性和耐候性。