由于中國多個研究機構開發(fā)的智能消防服和口罩，未來的消防可能會大不相同。
研究人員公布的結果表明，編織到消防服中使用的織物中的透氣電極已被證明在 520℃以上的溫度下是穩(wěn)定的。在這些溫度下，發(fā)現該織物基本上不可燃，熱保護時間很高，迄今為止記錄的此類技術的最大值為 18.91 秒。
該研究于 2023 年 1 月 12 日發(fā)表在《Nano Research》上。
結果顯示了 Janus 石墨烯/聚（對亞苯基苯并雙惡唑）或 PBO 機織織物在使消防“更智能”方面的功效和實用性，主要目標是在工業(yè)規(guī)模上制造既阻燃又智能的產品足以警告消防員在穿越火焰時風險增加。
“常規(guī)的消防服和消防口罩可以在一定程度上保證消防員的安全。”西安工程大學紡織科學與工程學院教授樊威說。“然而，火災現場往往瞬息萬變，有時會使消防員因未能及時判斷風險而被困在火場中。這種情況下，消防員也需要救援。”
這里的關鍵是使用 Janus 石墨烯/PBO，機織織物。雖然不是首創(chuàng)，但 PBO 纖維的引入提供了比其他類似纖維（如 Kevlar）更好的強度和防火性能。PBO 纖維首先被編織成織物，然后使用 CO2 紅外激光進行照射。從這里開始，織物變成了 Janus 石墨烯/PBO 混合體，這是研究的重點。
該面罩還使用了 Janus 石墨烯/PBO 的頂層和底層，中間有一個壓電層，作為將機械壓力轉換為電能的一種方式，反之亦然。
“該口罩具有良好的煙霧顆粒物過濾效果，對PM2.5和PM3.0的過濾效率分別達到95%和100%。同時，該口罩呼吸阻力（46.8Pa）低于市售口罩的49Pa，佩戴舒適度好。此外，口罩對人體呼吸的速度和強度很敏感，可以動態(tài)監(jiān)測消防員的健康狀況。”范說。
這些消防服中的阻燃電子產品具有柔韌、耐熱、制造速度快且成本低的特點，這使得工業(yè)生產的規(guī)模化成為一項切實的成就。這使得未來的消防服和口罩更有可能有效地使用這項技術?？焖儆行У捻憫€可以減少火災造成的經濟損失。
“基于石墨烯/PBO 機織織物的傳感器在人體運動監(jiān)測和火災中主要有毒氣體 NO2 氣體檢測方面表現出良好的重復性和穩(wěn)定性，可應用于消防服，幫助消防員有效避免危險，”Fan 說。能夠檢測到 NO2 氣體的急劇增加可以幫助消防員在需要時立即改變方向，并且可以成為消防員裝備的救生補充。
通過利用石墨烯/PBO 編織和無紡布，可以在消防領域做出重大改進，以更好地保護消防員。廣泛使用這項技術可以幫助研究人員實現他們的最終目標，即降低那些冒著生命危險救火的人的死亡率和傷害。
西安工程大學樊威教授團隊聯合清華大學張瑩瑩教授團隊對這項研究做出了貢獻。
該工作得到了國家自然科學基金、、咸陽市科技局重點研發(fā)計劃、陜西省重點研發(fā)計劃、陜西省自然科學基金和陜西省教育廳科研項目的支持。
摘自《The Graphene Council》網站
