防火智能墙纸

何亦

墙纸作为一种装饰材料被广泛应用在室内装修中，它不仅可以赋予房子美观度，同时也带来更多的可塑性。然而伴随着这些优点而来的弊端也显而易见，墙纸往往是家中的“易燃物”，同时许多厂家为了使墙纸能够防腐防潮，在墙纸中加入了不少的有害物质，如含有大量甲醛的胶水，这使得墙纸成为了家中的“有毒物”。

不过现在好了，中国的科研人员研制出了一种新型的墙纸，这种新型的墙纸不仅采用了安全无毒害的材料，而且几乎无法被点燃。同时，当它受到了很高温度的威胁时，它还会触发警示灯并发出警报声。所以这种新型的墙纸不仅是一种安全可靠的新材料，也是一个7×24小时的火警警卫兵。

这种新型墙纸之所以有这种魔力，是因为它采用了纳米制程技术的新材料。这种墙纸中嵌入了纳米级细小的智能零部件，这些零部件的高度、宽度或长度小于100纳米，大约是人类头发宽度的千分之一。

我们知道，普通墙纸往往主要材料来自于纤维素，这种在植物细胞壁中发现的纤维，其优点在于普遍、易得，且廉价，因此能以较为低廉的价格生产出满足家庭装修需要的墙纸。但是它的缺点也显而易见，从植物细胞壁中提取的纤维素极其容易着火。尤其是当应用在家中时，这种缺点就成为了一个巨大的安全隐患。所以研究人员设计新型墙纸时就考虑了这方面的因素，新研发出的墙纸具有耐火的特性。这意味着需要长时间的加热或非常热的温度才能点燃。

新型墙纸防火设计的关键在于墙纸里面有一个纳米线网络。它们是由羟基磷灰石（Hy-DROX-ee-AP-EH-Tyte）制成，这是一种在骨头和牙齿中发现的矿物质。研究人员选择这种矿物质是因为它具有高度的彈性和耐火性。为了制造这些微小的纳米电线，研究人员在水、甲醇和膳食脂肪酸的混合物中加入了三种化学物质—氯化钙、磷酸钠和氢氧化钠，然后将这个混合物加热一整天才得出了想要的材料。

新型墙纸中的纳米线大约10纳米宽，至少100微米长，即大约是一张普通A4纸的厚度。这些电线自然地编织在一起。研究人员通过添加玻璃颗粒来加强组织。制造这种纸的过程也很简单，研究人员将含有纳米线的液体倒入造纸机中。像普通的墙纸一样，最终的产品是光滑而平整的。虽然一开始是白色的，但人们可以在上面染不同的颜色或打印出吸引人的图案。

编织的纤维网络连接在纸背面的温度敏感传感器上。传感器是由一种叫作石墨烯（GRAA-Feen）材料制成，这是一种由一层碳原子连接在一起的超薄、超强的材料。在室温下，这种碳基材料是一种电绝缘体，这意味着它不会导电。但当温度上升到129℃以上时，这种材料的结构就会发生变化，变得具有导电性。当这种情况发生时，电就会打开火警灯和蜂鸣器，发出火警警报。

为了将这种传感器嵌入墙纸中，科学家们将氧化石墨烯混合在水中以制造石墨烯水。然后把它印在墙纸的背面。为了使感应器敏感和抗击穿，研究人员给它涂上了一种名为多聚多巴胺的化学物质。它能够保护传感器不立即在火灾中崩溃。在两秒钟内，高温会打开用这种化学物质处理的传感器。这种感应器能在火焰中存活五分钟以上。

为了验证新型墙纸的耐火性和火警警报功能，研究人员将它放置在火焰中燃烧，在长达5分钟的时间里，这种新型墙纸并没有被点燃，同时警示灯一直在亮着。

但是也有人担心，将这种新型墙纸推向市场的过程是十分艰难的，因为它的制造成本较高，普通家庭根本负担不起大量使用这种新型墙纸的费用。即使到目前为止，研究人员也只制造了能够覆盖5平方米纸张的纳米线。这还不足以覆盖一堵墙。为了使它对普通家庭也具有吸引力，研究人员必须要找到一种方法来降低它的制造成本，使得人们能够接受它的价格。

据悉，研究人员正在与几家公司讨论合作的事宜。他们希望这能制造出足够的墙纸用于销售。“智能火警”“防火墙纸”的这些特点显然将有助于公共安全。如果它确实可以被广泛使用，那么它就有可能拯救生命，减少火灾中的财产损失。

编辑：张程 3567672799@qq.com