朱崇愷

亞馬孫雨林和澳大利亞叢林發(fā)生的毀滅性火災(zāi)凸顯了在火勢(shì)失控之前及早發(fā)現(xiàn)森林大火的必要性。當(dāng)前，發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的方法包括紅外成像衛(wèi)星、遙感、瞭望塔和空中巡邏等，但是當(dāng)它們發(fā)出警報(bào)時(shí)，可能為時(shí)已晚。如今，研究人員在美國(guó)化學(xué)協(xié)會(huì)《應(yīng)用材料和界面》中報(bào)道，他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種能自動(dòng)感應(yīng)早期火災(zāi)并傳遞信號(hào)的自供電“紙屑”。

以前，科學(xué)家曾建議在森林中放置一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)，以便于檢測(cè)溫度、煙霧或濕度的變化并將信號(hào)無(wú)線傳輸?shù)巾憫?yīng)者。但是，這種系統(tǒng)不是很實(shí)用，因?yàn)樗袀鞲薪M件都需要電源，如果電池耗盡，需要及時(shí)進(jìn)行更換。另外，盡管熱電材料可以將溫差轉(zhuǎn)換為電能，并同時(shí)檢測(cè)到火災(zāi)引起的溫度升高而進(jìn)行自供電，但這些材料大多數(shù)是固體無(wú)機(jī)半導(dǎo)體，價(jià)格昂貴、剛性大且不利于環(huán)境保護(hù)。

中國(guó)人民大學(xué)化學(xué)系的王亞培課題組創(chuàng)新地提出了使用離子液體用作火災(zāi)感應(yīng)的熱電材料。這些液體是液態(tài)的鹽。研究人員將兩種對(duì)溫度響應(yīng)會(huì)產(chǎn)生不同電勢(shì)的離子液體像墨水一樣沉積在普通的紙上，當(dāng)這兩種離子液體遇到高溫時(shí)（比如著火時(shí)）就會(huì)產(chǎn)生電壓信號(hào)，該信號(hào)由連接的微型計(jì)算機(jī)芯片無(wú)線傳輸至接收器，接收器會(huì)因此觸發(fā)全面警報(bào)。