Los investigadores han diseñado un "papel tapiz de alarma contra incendios" hecho de materiales ecológicos, materiales no inflamables, incluidos algunos de los materiales que se encuentran en los huesos, dientes, y hormonas, que pueden detectar un incendio, evitar que el fuego se propague, y emite una alarma cuando se produce un incendio. Cuando se expone al calor, el papel pintado se transforma de un estado eléctricamente aislante a uno eléctricamente conductor, provocando que dispare automáticamente una alarma que genera sonidos fuertes y luces de advertencia.

Los investigadores, dirigido por el profesor Ying-Jie Zhu en el Instituto de Cerámica de Shanghai, Academia china de ciencias, han publicado un artículo sobre el fondo de pantalla de la alarma contra incendios en un número reciente de ACS Nano .

La mayor parte del papel tapiz comercial actual está hecho de materiales altamente inflamables, tales como fibras de celulosa vegetal o polímeros sintéticos. Como consecuencia, siempre que ocurre un incendio, el papel tapiz a menudo hace que el fuego se propague.

"En comparación con el papel tapiz comercial inflamable, el papel pintado resistente al fuego es superior debido a su excelente no inflamabilidad, resistencia a altas temperaturas, y función automática de alarma contra incendios, "Zhu dijo Phys.org . "El papel pintado resistente al fuego tiene un color blanco, robustez mecánica, y alta flexibilidad, se puede procesar en varias formas, teñido de diferentes colores, e impreso con una impresora comercial. Por lo tanto, el papel pintado resistente al fuego para alarma contra incendios tiene aplicaciones prometedoras en la decoración de interiores de alta seguridad para salvar vidas humanas y reducir la pérdida de propiedad en caso de incendio ".

El nuevo papel pintado está basado en hidroxiapatita, que es el principal componente inorgánico de huesos y dientes. Aunque la hidroxiapatita es típicamente frágil e inflexible, En trabajos anteriores, los investigadores encontraron que la formación de nanocables ultralargos hechos de hidroxiapatita le da al material una alta flexibilidad adecuada para hacer papel tapiz.

Para que el papel tapiz no inflamable sea un "material inteligente" capaz de hacer sonar automáticamente una alarma en respuesta a un incendio, los investigadores incorporaron un sensor termosensible a base de tinta en el papel tapiz.

El sensor termosensible se fabrica en la superficie del papel tapiz mediante un sencillo proceso de fundición mediante una tinta que contiene óxido de grafeno. El pequeño sensor se coloca en la parte posterior del papel tapiz resistente al fuego para que esté fuera de la vista y protegido por el papel tapiz ignífugo.

El sensor está compuesto principalmente de óxido de grafeno, que es eléctricamente aislante a temperatura ambiente. Sin embargo, cuando se expone al calor, se eliminan los grupos que contienen oxígeno, haciendo que el material sea altamente conductor. El sensor está conectado a una alarma, así que cuando ocurre un incendio y el sensor comienza a conducir electricidad, hace que suene la alarma.

Inicialmente, Un problema con el sensor de óxido de grafeno fue que se quemó muy rápidamente, de modo que la alarma solo duró unos tres segundos. Para mejorar esto, los investigadores modificaron el óxido de grafeno con polidopamina, un material basado en la hormona y el neurotransmisor dopamina, encontrado en organismos vivos. El óxido de grafeno modificado con polidopamina tiene una temperatura de respuesta térmica mucho más baja que el óxido de grafeno por sí mismo. lo que significa que no solo responde al fuego más rápidamente (en aproximadamente dos segundos), pero también tiene un tiempo de alarma prolongado de más de cinco minutos.

En el futuro, los investigadores planean aumentar la producción del papel tapiz, así como investigar otras aplicaciones del nuevo material ignífugo.

"La producción en masa de nanocables de hidroxiapatita ultralargos como materia prima para el papel pintado resistente al fuego de la alarma de incendio inteligente es fundamental, ", Dijo Zhu." Hasta la fecha, Hemos realizado la producción a gran escala de nanocables de hidroxiapatita ultralargos en un autoclave con un volumen de 100 litros en nuestro laboratorio. Nos esforzamos por explorar la tecnología de producción a gran escala de bajo costo y respetuosa con el medio ambiente para nanocables de hidroxiapatita ultralargos. Además, muchas empresas están interesadas en el nuevo tipo de papel resistente al fuego, y colaboraremos con algunas empresas para realizar la producción a escala industrial en el futuro.

"También hemos estado explorando varias aplicaciones del nuevo tipo de papel resistente al fuego basado en nanocables de hidroxiapatita ultralargos en muchos otros campos, como la conservación de importantes documentos en papel, energía, purificación de aire, tratamiento de aguas, proteccion Ambiental, lucha contra la falsificación, electrónica flexible, y usos biomédicos ".

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