Akıllı Sistemler

Yeni Duvar Kağıdı Yangını Algılayarak, Alarm Veriyor

Araştırmacılar, çevre dostu yanmaz malzemelerden oluşan bir duvar kağıdı tasarladılar. Bu duvar kağıdı ateşi algılayıp, yangının yayılmasını ve yangın çıkmasını engelleyebilmek için kemik, diş ve hormonlarda bulunan malzemelerden bazıları da dahil olmak üzere çevre dostu yanmaz malzemelerden oluşuyor ve bir tehlike anında alarm veriyor.

Isıya maruz kaldığında, duvar kağıdı elektriksel olarak yalıtkan bir durumda elektrik ileten bir hale dönüşüyor. Bu da yüksek sesler ve uyarı ışıkları üreten bir alarmı otomatik olarak tetiklemesine neden oluyor.

Çin Bilimler Akademisi, Şanghay Yüksek Seramik Enstitüsü’nde Profesör Ying-Jie Zhu’nun başkanlığında çalışan araştırmacılar, ACS Nano‘nun son sayısında yangın alarmlı duvar kağıdı üzerine bir makale yayınladılar.

Günümüzün ticari duvar kağıdı çoğu bitki selüloz lifleri veya sentetik polimerler gibi yüksek derecede yanıcı maddelerden üretilmektedir. Sonuç olarak, bir yangın meydana geldiğinde, duvar kağıdı genellikle yangının yayılmasına neden olmaktadır.

Zhu, “Yanıcı ticari duvar kağıdıyla karşılaştırıldığında, yangına dayanıklı duvar kağıdı mükemmel yanmazlık, yüksek sıcaklık direnci ve otomatik yangın alarmı fonksiyonu sayesinde daha üstündür.

Ateşe dayanıklı duvar kağıdı, beyaz renk, mekanik sağlamlık ve yüksek esnekliğe sahip, farklı renklerle boyanmış ve ticari bir yazıcı ile basılmış çeşitli şekillere işlenebilir. Bu nedenle, yangın alarmlı ateşe dayanıklı duvar kağıdı ümit verici uygulamalara sahiptir. İnsan hayatını kurtarmak ve bir yangın felaketinde mülk kaybını azaltmak için yüksek güvenlikli iç dekorasyon seçeneği sunar.” dedi.

Yeni duvar kağıdı, kemik ve dişlerin birincil inorganik bileşeni olan hidroksiapatite dayanmaktadır. Hidroksiapatit tipik olarak kırılgan ve esnek olmamasına rağmen, araştırmacılar, hidroksiapatitten üretilen nüansa nanoteller oluşturmanın malzemeye duvar kağıdı yapmak için uygun yüksek bir esneklik sağladığını buldular.

Yanmaz duvar kağıdını herhangi bir yangın tehlikesine karşı tepki olarak otomatik bir alarm sesi çıkarabilen “akıllı malzeme” den üretebilmek için, araştırmacılar duvar kağıdı üzerine mürekkep bazlı  ısıya duyarlı bir algılayıcı eklediler.

Termo duyarlı sensör, grafen oksit içeren bir mürekkep kullanılarak, basit bir damla döküm işlemi ile duvar kağıdının yüzeyinde üretilir. Minik sensör, yangına dayanıklı duvar kağıdının arka tarafına yerleştirilir. Böylece görünmez bir şekilde yanmaz duvar kağıdı tarafından korunur.

Sensör, öncelikle oda sıcaklığında elektriksel olarak yalıtımı olan grafen oksitten oluşur. Bununla birlikte, ısıya maruz kaldığında, oksijen içeren gruplar çıkarılır. Böylece malzeme oldukça iletken hale gelir. Sensör bir alarma bağlıdır. Yani bir yangın meydana geldiğinde sensör elektrik iletmeye başlayarak alarmın çalışmasına neden olur.

Başlangıçta, grafen oksit sensörü ile ilgili bir problem, çok hızlı bir şekilde yanmasıydı. Bu nedenle alarm yaklaşık üç saniye sürdü. Bunu iyileştirmek için araştırmacılar, grafen oksidi polidopaminle değiştirdiler. Polidopamin canlı organizmalarda bulunan hormon ve nörotransmiter dopamine dayalı bir materyaldır.

Polidopaminle modifiye edilmiş grafen oksit, normal grafen oksitten çok daha düşük bir ısıl tepki sıcaklığına sahiptir. Yani sadece ateşe daha hızlı tepki verir (yaklaşık iki saniye içinde). Aynı zamanda beş dakikadan uzun bir alarm süresine sahiptir.

Gelecekte, araştırmacılar duvar kağıdı üretimini büyütmeyi ve yeni yangına dayanıklı malzemenin diğer uygulamalarını araştırmayı planlıyorlar.

Zhu, “Akıllı yangın alarmı ile yangına dayanıklı duvar kağıdı için hammadde olarak ultralong hidroksiapatit nanotellerin seri üretimi kritik. Bugüne kadar, 100 litre hacimli otoklavda ultralong hidroksiapatit nanotellerin ölçeklendirilmiş üretimini laboratuvarımızda gerçekleştirdik.”

Ultralong hidroksipatpatit nanotelleri için düşük maliyetli ve çevre dostu büyük ölçekli üretim teknolojisini keşfetmeye çalışıyoruz. Buna ek olarak, pek çok şirket yangına dayanıklı kağıdın yeni türüyle ilgileniyor. Gelecekte de endüstriyel ölçekli üretimi gerçekleştirmek için bazı şirketlerle işbirliği yapacağız.”

“Ayrıca önemli kağıt belgeleri, enerji, hava ve su arıtma, çevre koruma, sahteciliğe karşı mücadele, esnek koruma gibi diğer birçok alanda kullanılan ultralong hidroksiapatit nanotellerine dayanan yeni ateşe dayanıklı kağıt türünün çeşitli uygulamalarını araştırıyoruz. ” dedi.

Kaynak:
phys
Etiketler
1 Oy2 Oy3 Oy4 Oy5 Oy (2 oy verildi, Ortalama: 5 üzerinden 5,00 oy )
Loading...

Benzer Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Close