När den globala energimarknaden övergår från kol, petroleumbränsle, och naturgas till mer miljövänliga primära energikällor, väte håller på att bli en avgörande pelare i rörelsen för ren energi. Att utveckla säkra och kostnadseffektiva lagrings- och transportmetoder för väte är väsentligt men komplicerat med tanke på samspelet mellan väte och konstruktionsmaterial.

Väte kan orsaka sprödhet i flera metaller inklusive ferritiskt stål - en typ av stål som används i strukturella komponenter i byggnader, bilväxlar och axlar, och industriell utrustning. De senaste framstegen inom experimentella verktyg och flerskalig modellering börjar ge insikter i försprödningsprocessen.

En genomgång av olika metoder, publicerad i Tillämpad fysik recensioner , har förbättrat förståelsen av strukturen, fast egendom, och prestanda hos ferritiska stål som utsätts för mekanisk belastning i en vätemiljö. Även om det finns många studier av rostfritt stål, forskarna koncentrerade sig på ferritiskt stål, ett billigare stål som används vid konstruktion av rörledningar och andra stora konstruktioner.

"Att bestämma platsen för vätgas i värdmetallen är miljon dollarfrågan, sa May Martin, en av författarna.

Specifikt, förståelse för var vätet utsätts för påfrestningar i ett bulkmaterial är avgörande för att förstå försprödhet.

"Vi har inte svarat på den här frågan utan genom att kombinera tekniker, vi närmar oss det svaret, sa Martin.

Forskarna lyfte fram flera kombinationer av tekniker och metoder, inklusive atomsondstomografi. APT är ett mätverktyg som kombinerar ett fältjonmikroskop med en masspektrometer för att möjliggöra 3D-avbildning och mätningar av kemisk sammansättning i atomär skala, även för lätta grundämnen som väte.

Andra tekniker som visar lovande är 2-D kartläggning med sekundär jonmasspektrometri för att svara på frågan om var väte ligger i ett material. Jonmasspektrometri är en teknik som används för att analysera sammansättningen av fasta ytor och tunna filmer genom att sputtera ytan på provet med en fokuserad primär jonstråle och samla in och analysera de utstötta sekundära jonerna.

Forskarna sa att det är särskilt under det senaste decenniet som stora framsteg har gjorts inom väteförsprödning, tack vare utvecklingen av nya experimentella möjligheter. När nya experimentella tekniker förfinas förväntas fältet fortsätta att utvecklas i en anmärkningsvärd takt.

"När fältet expanderar, vi hoppas att vår tidning är en bra resurs för dem som kommer in på fältet, sa Martin.