Ученые Шанхайского института керамики Китайской Академии наук объявили о создании огнестойких «умных» обоев на неорганической основе, которые подают сигнал тревоги при начинающемся пожаре. Статья об исследовании опубликована в журнале  ACS Nano, также об исследовании сообщается на сайте института.

Обои изготовлены из неорганических огнеупорных материалов и основаны на гидроксиапатите, который является основной минеральной составляющей костей (около 50% от общей массы кости) и зубов (96% в эмали). Гидроксиапатит является хрупким и негибким материалом и обычно применяется в челюстно-лицевой и пластической хирургии, травматологии и стоматологии, а также в косметологии. Но в 2014 году исследователи обнаружили, что материал, созданный из нанопроволок из гидроксиапатита, обладает высокой гибкостью, подходящей для создания бумаги.

Созданный на основе гидросиапатита материал обладает высокой гибкостью и высокой термостабильностью, но, чтобы сделать невоспламеняющиеся обои «умным материалом», способным автоматически вызывать тревогу при пожаре, исследователи включили в структуру обоев термочувствительный датчик. Миниатюрный датчик, установленный на задней поверхности огнестойких обоев, состоит в основном из оксида графена, который электрически изолирован при комнатной температуре. При воздействии тепла кислородсодержащие группы испаряются, и материл начинает проводить электричество и вызывает срабатывание сигнала тревоги. 

Первоначально датчик из оксида графена быстро сгорал, и сигнал тревоги продолжался около трех секунд. Поэтому исследователи модифицировали оксид графена полидопамином - материалом на основе гормона и нейротрансмиттера допамина, обнаруженного в живых организмах. Модифицированный полидопамином оксид графена обладает гораздо более низкой теплочувствительной температурой, чем сам графеновый оксид. В результате уменьшилось время срабатывание датчика до двух секунд и увеличилось время подачи сигнала тревоги - более пяти минут.

«По сравнению с огнеопасными рекламируемыми обоями, огнестойкие обои превосходны благодаря отличной невоспламеняемости, высокотемпературному сопротивлению и функции автоматической пожарной сигнализации. Огнестойкие обои имеют белый цвет, механическую прочность и высокую гибкость, им можно придавать рразную форму, окрашивать в разные цвета и печатать на коммерческом принтере, поэтому огнезащитные огнезащитные обои довольно многообещающи для создания безопасного интерьера и могут спасти человеческие жизни и уменьшить потерю имущества в результате пожара», - цитирует Phys.org слова руководителя исследования, профессора Ин-Цзе Чжу.

В дальнейшем исследователи планируют сотрудничать с компаниями, заинтересованными в производстве огнеупорных «умных обоев» в промышленном масштабе, а также исследовать другие возможности применения нового огнеупорного материала. В частности, указывается, что новый новый материал устойчив в бактериям, и потому может использоваться в качестве антибактериального и антимикробного покрытия в больницах и местах массового скопления людей.