2025年 5 月12日至13日，由国际镁协会（IMA）主办的第82届世界镁业大会上于奥地利萨尔茨堡举行。上海交通大学材料科学与工程学院轻合金精密成型国家工程研究中心彭立明教授和陈娟副研究员团队凭借 “创新性镁基氢致变色薄膜” 技术，荣获国际镁协会2025年度镁未来技术奖。会上，彭立明教授代表获奖团队做题为“Innovative Magnesium-Based Hydrogenochromic Films for Optical Hydrogen Gas Sensor”的报告。
镁基薄膜的氢致变色特性源于氢与镁反应引发的金属反射态与半导体透过态可逆相变。团队通过实时监测光学信号（反射率、透过率）变化精准反映氢气浓度。利用磁控溅射技术调控纳米晶粒尺寸及表面结构，优化氢扩散路径，使薄膜在室温下实现快速响应；开发的镁-稀土、镁-过渡金属及其氧化物等复合体系，进一步提升了氢传感灵敏度与循环稳定性；创新设计的多级膜层结构（保护层-催化层-传感层）通过协同效应，加速氢分子解离，增强环境耐受性，最终获得高响应、高耐久、高选择的氢致变色镁基薄膜。
该材料在氢气安全检测领域优势显著，非接触式光学传感避免了传统电化学传感器的电火花爆燃隐患，适用于氢燃料电池车、加氢站等场景；配合柔性基底设计使其可贴合复杂曲面，精准监测化工管道微泄漏、深海设备等严苛环境中的氢气浓度。此外，氢致变色薄膜可应用于智能窗，通过动态调节可见光与红外透过率（30%-75%）实现建筑及载具节能；未来有望拓展至航天器等氢泄漏监测等领域，为氢能全产业链提供安全与能效管理支撑。
图文：武颖