Sci - nature wiki

طلاء جديد يشبه الحمم البركانية يمكن أن يوقف الحرائق في مساراتها | علم

0

يتطلب الأمر الكثير من العلم لإيقاف حريق. لمنع ارتفاع الدخان في المنازل وأماكن العمل ، أضاف المصنعون مثبطات اللهب إلى البلاستيك والخشب ومواد البناء الفولاذية لعقود. لكن هذه الإضافات يمكن أن تكون سامة ومكلفة وغير فعالة في بعض الأحيان. الآن ، توصل باحثون في أستراليا والصين إلى مثبطات اللهب الجديدة التي ، عند تعرضها للحرارة الشديدة ، تشكل طبقة خزفية تشبه الحمم البركانية المتصلبة ، مما يؤدي إلى إخماد اللهب قبل أن ينتشر.

يقول ديفيد شيرالدي ، الكيميائي في جامعة كيس ويسترن ريزيرف ، الذي طور مثبطات اللهب الأخرى: “هذا عمل جيد جدًا”. ويشير إلى أن مواد بدء السيراميك ليست باهظة الثمن أو سامة بشكل خاص ، مما يزيد من احتمالية استخدامها على نطاق واسع. “[This] يمكن أن تؤثر على السلامة العامة على المدى الطويل “.

لجعل مثبطات اللهب أفضل ، لجأ الباحثون بقيادة Pingan Song ، الكيميائي في جامعة جنوب كوينزلاند ، سبرينغفيلد ، إلى الحمم البركانية للإلهام. قبل تبريد وتشكيل الصخور النارية ، تُصنع الحمم البركانية المنصهرة من زجاج يحتوي على معدن وأكسجين لا يتحمل الحرارة فحسب ، بل يتدفق أيضًا عند تسخينه. عند تعرضها للحرارة الشديدة ، فإنها تشكل غلافًا غير قابل للاشتعال يسمى “شار” يمنع اللهب من الوصول إلى المواد الموجودة تحتها ويقاوم توصيل الحرارة.

لصنع نسختهم الخاصة ، استخدم سونج وزملاؤه ثلاثة مكونات. أولاً ، ابتكروا خليطًا من عدة مساحيق أكسيد فلز – بما في ذلك أكاسيد الألمنيوم ، والسيليكون ، والكالسيوم ، والصوديوم. يبدأ هذا المزيج في الذوبان عند حوالي 350 درجة مئوية (أقل من درجة حرارة معظم اللهب) ، مكونًا لوح زجاجي. بعد ذلك ، أضاف الباحثون رقائق صغيرة من نيتريد البورون ، والتي تتدفق بسهولة وتساعد في ملء أي فراغات بين أكاسيد المعادن أثناء تشكل الزجاج. أخيرًا ، أضافوا بوليمرًا مثبطًا للحريق ، والذي وصفوه فيه ACS نانو في عام 2021. يعمل البوليمر كمادة رابطة للصمغ باقي الخليط بأي نوع من طبقاته.

يذوب هذا المزيج في الماء في محلول أبيض حليبي ، ثم يرشونه بعد ذلك على مجموعة متنوعة من الأسطح ، بما في ذلك عزل الرغوة الصلبة والخشب والصلب. بعد أن تجف ، قاموا بتفجير كل مادة مطلية لمدة 30 ثانية بشعلة البيوتان 1100 درجة مئوية. في كلتا الحالتين ، ذاب الطلاء في سائل لزج يغطي المادة في لوح زجاجي متصل (انظر الفيديو أدناه).

عند تسخينها بواسطة الشعلة ، تنفث طبقة الطلاء غازات غير قابلة للاشتعال ، مثل ثاني أكسيد الكربون. كما فعلت ، أصبحت أكثر كثافة وشكلت طبقة شار موحدة غير قابلة للاحتراق ، مما منع اللهب من الانتشار إلى المواد الموجودة تحتها. قال الباحثون اليوم في موضوع. كما برع الطلاء الجديد في حماية الخشب والصلب.

يقول الباحثون إنه إذا تم رش مواد البناء أثناء البناء ، فإن الطلاء الجديد يمكن أن يمنع الكوارث مثل حريق برج جرينفيل 2017 في لندن ، حيث توفي 72 شخصًا. نظرًا لأداء الطلاء الجديد ، ونقص السمية ، وسهولة التطبيق ، يقول سونج إنه يمكن أن يكون إستراتيجية “عالمية” للحماية من الحرائق ، قابلة للتطبيق على معظم مواد البناء. يأمل في تسويق المانع في وقت قريب. لكنه يضيف في الوقت الحالي ، “إنها مجرد ورقة.”

Leave A Reply

Your email address will not be published.