近日,化学工程领域顶级国际期刊<<Chemical Engineering Journal>>以Multifunctional conductive cellulose fabric with flexibility, superamphiphobicity and flame-retardancy for all-weather wearable smart electronic textiles and high-temperature warning device为题,报道了我院在可穿戴式多功能导电超浸润材料制备及其在火灾探测和预警方面应用的研究成果。

易燃材料引发的火灾是最常见的威胁环境安全和社会安全的主要灾害之一。迄今为止,预防易燃材料引发的火灾隐患主要有两种策略,一种是对易燃物进行阻燃改性;另一种是对易燃物的早期高温预警。在早期高温预警中,烟雾探测器已广泛用于室内火灾风险的监控。然而,由于烟雾产物扩散速度慢导致普通烟雾探测器探测响应时间较长（大于100秒）,且无法用于室外、复杂气候和材料无烟充分燃烧等情况,难以实现高效的火灾探测和预警等功能。因此,开发可适应于各种苛刻环境,对易燃物可快速探测的新型多功能高温预警传感器是环境安全领域中的一项重大挑战。

基于以上现状,我院屈孟男教授和何金梅副教授研究团队结合我校化学工程学科优势与安全工程专业特色,提出了发泡阻燃剂驱动的电阻型火灾预警/探测的方法。该方法通过在织物表面沉积功能纳米粒子,成功制备了可穿戴的多功能高温及火灾预警传感材料。该传感材料的其制备方法简便,成本低廉,并且具有出色的超疏水和超疏油性、优异的柔韧性和良好的阻燃性,尤其可适用于极度潮湿的多种恶劣环境。该传感材料可快速地检测火焰,响应时间在2秒以内。与传统烟雾火灾探测器相比,基于该材料的预警传感器具有耐候、快速、实时、绿色、阻燃等特点,可以高效探测和预防突发火灾等重大安全隐患,克服了传统烟雾探测器响应时间长、无法适用室外复杂恶劣环境和早期预警差等缺点。在建筑、矿山、交通、军事、森林等领域的火灾监控和预防方面具有良好的应用前景。

该项工作实验部分主要由我院2019级博士研究生王嘉鑫同学完成,屈孟男教授和何金梅副教授为论文通讯作者。该项研究得到了国家自然科学基金、陕西高校青年创新团队和西安科技大学胡杨学者支持计划的资助。

论文获取:

https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.124508