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自動供電鈥榩紙片鈥?可能有助于為森林火災敲響早期警報,中國化工網,okmart.com
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自動供電鈥榩紙片鈥?可能有助于為森林火災敲響早期警報
2022年04月18日    閱讀量:     新聞來源:中國化工網 okmart.com  |  投稿

“用于早期火災報警的自供電綠色離子型熱電紙芯片”
ACS應用材料與接口

最近亞馬遜雨林和澳大利亞灌木叢發生的毀滅性火災突出表明,在森林火災失控之前,需要在早期階段探測森林火災。目前的方法包括紅外成像衛星、遙感、望塔和空中巡邏,但當他們發出警報時,可能已經太晚了?,F在,《ACS應用材料與接口》雜志報道的研究人員已經開發出自動供電的“紙芯片”,可以感知早期火災并傳遞信號。

此前,科學家曾提議在森林中放置一個傳感器網絡,可以檢測溫度、煙霧或濕度的變化,并將信號無線傳輸給響應者。然而,這種系統似乎還不實用,因為所有的傳感組件都需要電源。電池最終會耗盡,需要更換。熱電材料可以將溫差轉化為電能,可以同時檢測火災和電力本身引起的溫度升高。然而,這些材料中的大多數都是固體無機半導體,它們通常價格昂貴、堅硬且對環境不友好。王亞培和同事們想知道離子液體是否可以用作火災感應的熱電材料。這些液體是液態的鹽,兩種不同類型的離子液體可以串聯起來產生信號。

為了制作紙質熱電傳感器,研究人員選擇了兩種離子液體,它們在溫度升高時表現不同:一種吸附在金電極表面,另一種解吸,產生相反的(正或負)電壓。他們將每一種離子液體像墨水一樣沉積在兩個金電極之間,電極被濺射到一張普通紙上。當這兩種離子液體串聯在一起時,當出現大溫差時會產生電信號,就像在火災中一樣。在新傳感器的初步測試中,研究人員在室內植物上安裝了一個傳感器。當他們把一個燃燒的棉球放在靠近植物根部的地方時,傳感器底部的溫度迅速升高,產生一個電壓信號,由連接的微型計算機芯片無線傳輸到接收器。在接收到信號后,接收器啟動聲音警報和紅燈。研究人員說,熱電紙芯片價格便宜(0.04美元),而且材料環保。

作者承認中國國家自然科學基金和中國國家重點研發項目的資金。

標簽:塑料原料,行業資訊
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