防火智能墻紙

何亦

墻紙作為一種裝飾材料被廣泛應(yīng)用在室內(nèi)裝修中，它不僅可以賦予房子美觀度，同時(shí)也帶來更多的可塑性。然而伴隨著這些優(yōu)點(diǎn)而來的弊端也顯而易見，墻紙往往是家中的“易燃物”，同時(shí)許多廠家為了使墻紙能夠防腐防潮，在墻紙中加入了不少的有害物質(zhì)，如含有大量甲醛的膠水，這使得墻紙成為了家中的“有毒物”。

不過現(xiàn)在好了，中國的科研人員研制出了一種新型的墻紙，這種新型的墻紙不僅采用了安全無毒害的材料，而且?guī)缀鯚o法被點(diǎn)燃。同時(shí)，當(dāng)它受到了很高溫度的威脅時(shí)，它還會(huì)觸發(fā)警示燈并發(fā)出警報(bào)聲。所以這種新型的墻紙不僅是一種安全可靠的新材料，也是一個(gè)7×24小時(shí)的火警警衛(wèi)兵。

這種新型墻紙之所以有這種魔力，是因?yàn)樗捎昧思{米制程技術(shù)的新材料。這種墻紙中嵌入了納米級細(xì)小的智能零部件，這些零部件的高度、寬度或長度小于100納米，大約是人類頭發(fā)寬度的千分之一。

我們知道，普通墻紙往往主要材料來自于纖維素，這種在植物細(xì)胞壁中發(fā)現(xiàn)的纖維，其優(yōu)點(diǎn)在于普遍、易得，且廉價(jià)，因此能以較為低廉的價(jià)格生產(chǎn)出滿足家庭裝修需要的墻紙。但是它的缺點(diǎn)也顯而易見，從植物細(xì)胞壁中提取的纖維素極其容易著火。尤其是當(dāng)應(yīng)用在家中時(shí)，這種缺點(diǎn)就成為了一個(gè)巨大的安全隱患。所以研究人員設(shè)計(jì)新型墻紙時(shí)就考慮了這方面的因素，新研發(fā)出的墻紙具有耐火的特性。這意味著需要長時(shí)間的加熱或非常熱的溫度才能點(diǎn)燃。

新型墻紙防火設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于墻紙里面有一個(gè)納米線網(wǎng)絡(luò)。它們是由羥基磷灰石（Hy-DROX-ee-AP-EH-Tyte）制成，這是一種在骨頭和牙齒中發(fā)現(xiàn)的礦物質(zhì)。研究人員選擇這種礦物質(zhì)是因?yàn)樗哂懈叨鹊膹椥院湍突鹦浴榱酥圃爝@些微小的納米電線，研究人員在水、甲醇和膳食脂肪酸的混合物中加入了三種化學(xué)物質(zhì)—氯化鈣、磷酸鈉和氫氧化鈉，然后將這個(gè)混合物加熱一整天才得出了想要的材料。

新型墻紙中的納米線大約10納米寬，至少100微米長，即大約是一張普通A4紙的厚度。這些電線自然地編織在一起。研究人員通過添加玻璃顆粒來加強(qiáng)組織。制造這種紙的過程也很簡單，研究人員將含有納米線的液體倒入造紙機(jī)中。像普通的墻紙一樣，最終的產(chǎn)品是光滑而平整的。雖然一開始是白色的，但人們可以在上面染不同的顏色或打印出吸引人的圖案。

編織的纖維網(wǎng)絡(luò)連接在紙背面的溫度敏感傳感器上。傳感器是由一種叫作石墨烯（GRAA-Feen）材料制成，這是一種由一層碳原子連接在一起的超薄、超強(qiáng)的材料。在室溫下，這種碳基材料是一種電絕緣體，這意味著它不會(huì)導(dǎo)電。但當(dāng)溫度上升到129℃以上時(shí)，這種材料的結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生變化，變得具有導(dǎo)電性。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，電就會(huì)打開火警燈和蜂鳴器，發(fā)出火警警報(bào)。

為了將這種傳感器嵌入墻紙中，科學(xué)家們將氧化石墨烯混合在水中以制造石墨烯水。然后把它印在墻紙的背面。為了使感應(yīng)器敏感和抗擊穿，研究人員給它涂上了一種名為多聚多巴胺的化學(xué)物質(zhì)。它能夠保護(hù)傳感器不立即在火災(zāi)中崩潰。在兩秒鐘內(nèi)，高溫會(huì)打開用這種化學(xué)物質(zhì)處理的傳感器。這種感應(yīng)器能在火焰中存活五分鐘以上。

為了驗(yàn)證新型墻紙的耐火性和火警警報(bào)功能，研究人員將它放置在火焰中燃燒，在長達(dá)5分鐘的時(shí)間里，這種新型墻紙并沒有被點(diǎn)燃，同時(shí)警示燈一直在亮著。

但是也有人擔(dān)心，將這種新型墻紙推向市場的過程是十分艱難的，因?yàn)樗闹圃斐杀据^高，普通家庭根本負(fù)擔(dān)不起大量使用這種新型墻紙的費(fèi)用。即使到目前為止，研究人員也只制造了能夠覆蓋5平方米紙張的納米線。這還不足以覆蓋一堵墻。為了使它對普通家庭也具有吸引力，研究人員必須要找到一種方法來降低它的制造成本，使得人們能夠接受它的價(jià)格。

據(jù)悉，研究人員正在與幾家公司討論合作的事宜。他們希望這能制造出足夠的墻紙用于銷售。“智能火警”“防火墻紙”的這些特點(diǎn)顯然將有助于公共安全。如果它確實(shí)可以被廣泛使用，那么它就有可能拯救生命，減少火災(zāi)中的財(cái)產(chǎn)損失。

編輯：張程 3567672799@qq.com