Amerikai tudósok “nanoléptékű” bevonatot fejlesztettek ki a tüzek terjedésének leküzdésére

Az egyesült államokbeli egyetemek tudósaiból álló csoport szilícium alapú bevonatot fejlesztett ki, amely segíthet megállítani a tüzek terjedését azáltal, hogy megakadályozza az anyagok lánggal való érintkezését.

A bevonatot úgy fejlesztették ki, hogy lassítsa a tűz terjedését azáltal, hogy korlátozza az égés mértékét, amely molekuláris szinten történik, amikor a tüzek terjednek.

“​A tűz olyan, mint egy háromlábú zsámoly. Szüksége van oxigénre, üzemanyagra és hőre. De mindez egy meglehetősen összetett kémia halmazán nyugszik, van egy sor reakció, aminek végbe kell mennie, hogy a tűz továbbterjedjen. a tűz tovább ég.” – mondta Martin Thuo, az Észak-Karolinai Állami Egyetem anyagtudományi és mérnöki professzora.

Thuo és csapata kémiai eljárás alkalmazásával és molekuláris szinten dolgozva talált alkalmazást egy olyan anyaghoz, amelyet eredetileg egy évtizeddel ezelőtt segített kifejleszteni Iowa államban. Az eredményeket egy nemrégiben megjelent tudományos cikkben tették közzé, amely részletezi az anyag molekuláris felépítését.

A Silene anyag szén alapú, és olyan anyagok felületére is felhordható, mint a fa. A keletkező vízmolekulák természetes rétegének tetején nyugszik, akadályt képezve az éghető molekulák és a láng között.

Maga a bevonat szinte észrevehetetlen, és felvihető olajszerű oldószerrel permetezve, vagy füstként egy kamrában. Sikeres a víz és a rovarok távoltartásában is. Felhordás után a bevont anyag felvihető intenzív lángra. A bevonat külső rétege ég, de a belső réteg reagál a lángra, lényegében egy üvegréteget hozva létre, amely korlátozza az oxigén mennyiségét.

Thuo szerint ahol más tűzálló technikák olyan festékek használatát foglalják magukban, amelyek vegyi anyagokat bocsátanak ki a tűz elfojtására, vagy vastag cementszerű bevonatot, ez a nanobevonat kis kémiai reakciókat alkalmaz, amelyek “nem okoznak mérgező kibocsátást égéskor”. Hozzátette, hogy az anyagnak nem az a célja, hogy teljesen tűzállóvá tegye az épületeket, csak lelassítsa a lángot, és több időt adjon a lakóknak és a tűzoltóknak.

Elmondta, hogy az anyag felhordásával kapcsolatos munkája a “félig állandó szerkezetekre”, különösen a kenyai piaci bódékra irányult, és úgy véli, hogy az olyan anyagok, mint a karton, amelyek tartósak, de nem bírják a lángokat vagy nedves körülményeket.

Thuo építészekkel és más tudósokkal dolgozik együtt a Jomo Kenyatta Egyetemen, és a csapat teljes szerkezetek felépítését tervezi, hogy tesztelje, hogyan működik a bevonat „katasztrófa” esetén. Dennis Karanja kenyai építész elmondta, hogy Thuo munkája platformot kínál az anyagtechnológiák „megfizethető alkalmazásaihoz”, amelyek reményei szerint „az elkövetkező néhány évben általánosan érvényesülni fognak”.

Thuo szerint a kenyai kormány érdeklődést mutatott a projekt iránt, és magánszektorbeli partnereket keresett, hogy segítsenek az anyag méretarányosításában. A csapat még nem véglegesítette a költségbecsléseket, de azt mondta, “úgy gondoljuk, hogy ez egy meglehetősen megfizethető termék, mivel olyan kevés kell nagy mennyiségű karton bevonásához”. Úgy véli továbbá, hogy a bevonatot olyan módon is fel lehetne használni, ami segítene az erdőtüzek elleni küzdelemben. A National Interagency Fire Center szerint 2023-ban csak az Egyesült Államokban 39 044 erdőtűz égett le 1 972 850 hektáron.

Azt mondta, hogy az egyik megoldás az lehetne, ha nanoanyaggal bevont peremfalakat állítanak fel a települések körül, hogy távol tartsák a tüzet, és több időt hagyjanak a tűzoltóknak.

Forrás: www.dezeen.com