防火智能墻紙

何亦

墻紙作為一種裝飾材料被廣泛應用在室內裝修中，它不僅可以賦予房子美觀度，同時也帶來更多的可塑性。然而伴隨著這些優點而來的弊端也顯而易見，墻紙往往是家中的“易燃物”，同時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，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，而且幾乎無法被點燃。同時，當它受到了很高溫度的威脅時，它還會觸發警示燈并發出警報聲。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7×24小時的火警警衛兵。

這種新型墻紙之所以有這種魔力，是因為它采用了納米制程技術的新材料。這種墻紙中嵌入了納米級細小的智能零部件，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，這種在植物細胞壁中發現的纖維，其優點在于普遍、易得，且廉價，因此能以較為低廉的價格生產出滿足家庭裝修需要的墻紙。但是它的缺點也顯而易見，從植物細胞壁中提取的纖維素極其容易著火。尤其是當應用在家中時，這種缺點就成為了一個巨大的安全隱患。所以研究人員設計新型墻紙時就考慮了這方面的因素，新研發出的墻紙具有耐火的特性。這意味著需要長時間的加熱或非常熱的溫度才能點燃。

新型墻紙防火設計的關鍵在于墻紙里面有一個納米線網絡。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現的礦物質。研究人員選擇這種礦物質是因為它具有高度的彈性和耐火性。為了制造這些微小的納米電線，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物質—氯化鈣、磷酸鈉和氫氧化鈉，然后將這個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中。像普通的墻紙一樣，最終的產品是光滑而平整的。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。

編織的纖維網絡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，這意味著它不會導電。但當溫度上升到129℃以上時，這種材料的結構就會發生變化，變得具有導電性。當這種情況發生時，電就會打開火警燈和蜂鳴器，發出火警警報。

為了將這種傳感器嵌入墻紙中，科學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物質。它能夠保護傳感器不立即在火災中崩潰。在兩秒鐘內，高溫會打開用這種化學物質處理的傳感器。這種感應器能在火焰中存活五分鐘以上。

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

但是也有人擔心，將這種新型墻紙推向市場的過程是十分艱難的，因為它的制造成本較高，普通家庭根本負擔不起大量使用這種新型墻紙的費用。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格。

據悉，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”的這些特點顯然將有助于公共安全。如果它確實可以被廣泛使用，那么它就有可能拯救生命，減少火災中的財產損失。

編輯：張程 3567672799@qq.com