語音播報
中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員朱英杰帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊最近在新型無機耐火紙的研究工作基礎(chǔ)上,成功地研制出新型火災(zāi)自動報警耐火壁紙。相關(guān)研究成果日前已發(fā)表于國際權(quán)威期刊《美國化學(xué)會—納米》,并入選“美國化學(xué)會編輯們選擇的論文”,發(fā)布到美國化學(xué)會主頁上,以頭條和圖片的形式滾動播放一周。
據(jù)悉,這一研究成果引起學(xué)界廣泛關(guān)注,多家國外媒體和雜志進(jìn)行了報道。
壁紙具有色彩多樣、圖案豐富、綠色環(huán)保、使用方便、價格適宜等優(yōu)點,在房屋的室內(nèi)裝修中越來越受到人們的青睞。然而,目前市場上很多壁紙易燃燒,具有安全隱患。另一方面,火災(zāi)報警系統(tǒng)對于火災(zāi)預(yù)警和救援至關(guān)重要,如果能將火災(zāi)報警系統(tǒng)集成在壁紙上,就能夠及時地發(fā)出火災(zāi)警報,避免造成人員和財產(chǎn)損失。
這種新型火災(zāi)自動報警耐火壁紙是由羥基磷灰石超長納米線作為原料制成的耐火紙以及氧化石墨烯溫敏傳感器兩部分構(gòu)成的。氧化石墨烯在室溫下不導(dǎo)電,但遇到火災(zāi)后,火焰產(chǎn)生的高溫可去除氧化石墨烯中的含氧基團(tuán),使其由不導(dǎo)電轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài),這樣就可以觸發(fā)報警裝置,在發(fā)生火災(zāi)的第一時間自動發(fā)出火災(zāi)警報。
據(jù)介紹,該研究團(tuán)隊發(fā)展的制備方法很簡單,只需通過在耐火紙表面涂覆氧化石墨烯水分散液,然后連接金屬導(dǎo)線作為電極,就可制備出氧化石墨烯溫敏傳感器。但是,存在的問題是氧化石墨烯易燃燒,在火災(zāi)中報警只能持續(xù)幾秒鐘,不能長時間持續(xù)地工作。研究團(tuán)隊通過采用聚多巴胺對氧化石墨烯進(jìn)行表面修飾,大大提高了氧化石墨烯溫敏傳感器的靈敏度和阻燃性能,使傳感器具有低的熱響應(yīng)溫度(126.9℃)、快速響應(yīng)時間(2秒)和較長的持續(xù)報警時間(5分鐘以上)。溫敏傳感器尺寸小,可以在耐火紙的任何位置上制備,例如將其放在耐火紙的背面,在火災(zāi)中耐火紙對傳感器可以起到保護(hù)作用,而且不會影響美觀。
新型火災(zāi)自動報警耐火壁紙具有優(yōu)異的耐高溫和耐火性能,可耐1000℃以上的高溫,在一般的火中不管灼燒多長時間都不會燃燒。此外,新型火災(zāi)自動報警耐火壁紙環(huán)境友好,其主要成分羥基磷灰石超長納米線是典型的生物材料,生物相容性好,可用于人體骨缺損修復(fù),特別適合于與人體近距離接觸的日常生活應(yīng)用;其柔韌性好,可以做成各種所需形狀,也可以染成各種顏色,還可以打印或印刷各種彩色圖案和文字,制成優(yōu)美的新型火災(zāi)自動報警耐火壁紙。
朱英杰表示,研究團(tuán)隊目前正在探索低成本量產(chǎn)技術(shù),希望能盡快將新型火災(zāi)自動報警耐火壁紙產(chǎn)業(yè)化。未來,新型火災(zāi)自動報警耐火壁紙或許能夠成為商品進(jìn)入普通百姓的家中。
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