能感應火災并傳遞信號的自供電“紙屑”

朱崇愷

亞馬孫雨林和澳大利亞叢林發生的毀滅性火災凸顯了在火勢失控之前及早發現森林大火的必要性。當前，發現火災的方法包括紅外成像衛星、遙感、瞭望塔和空中巡邏等，但是當它們發出警報時，可能為時已晚。如今，研究人員在美國化學協會《應用材料和界面》中報道，他們已經開發出一種能自動感應早期火災并傳遞信號的自供電“紙屑”。

以前，科學家曾建議在森林中放置一個傳感器網絡，以便于檢測溫度、煙霧或濕度的變化并將信號無線傳輸到響應者。但是，這種系統不是很實用，因為所有傳感組件都需要電源，如果電池耗盡，需要及時進行更換。另外，盡管熱電材料可以將溫差轉換為電能，并同時檢測到火災引起的溫度升高而進行自供電，但這些材料大多數是固體無機半導體，價格昂貴、剛性大且不利于環境保護。

中國人民大學化學系的王亞培課題組創新地提出了使用離子液體用作火災感應的熱電材料。這些液體是液態的鹽。研究人員將兩種對溫度響應會產生不同電勢的離子液體像墨水一樣沉積在普通的紙上，當這兩種離子液體遇到高溫時（比如著火時）就會產生電壓信號，該信號由連接的微型計算機芯片無線傳輸至接收器，接收器會因此觸發全面警報。