壁紙具有色彩多樣、圖案豐富、綠色環(huán)保、使用方便、價(jià)格適宜等優(yōu)點(diǎn)，在房屋的室內裝修中越來(lái)越受到人們的青睞。然而，目前市場(chǎng)上很多壁紙易燃燒，具有安全隱患。另一方面，火災報警系統對于火災預警和救援至關(guān)重要，如果能將火災報警系統集成在壁紙上，就能夠及時(shí)發(fā)出火災警報，避免造成人員和財產(chǎn)損失。
制成各種形狀、染成不同顏色、打印上各種彩色圖案和文字的新型火災自動(dòng)報警耐火壁紙
新型火災自動(dòng)報警耐火壁紙在火災發(fā)生時(shí)的快速響應（幾秒鐘內）與持續報警（5分鐘以上）模擬實(shí)驗
最近，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員朱英杰帶領(lǐng)的科研團隊在新型無(wú)機耐火紙的研究工作基礎上，成功研制出新型火災自動(dòng)報警耐火壁紙。它是由羥基磷灰石超長(cháng)納米線(xiàn)作為原料制成的耐火紙以及氧化石墨烯溫敏傳感器兩部分構成的。氧化石墨烯在室溫下不導電，但遇到火災后，火焰產(chǎn)生的高溫可去除氧化石墨烯中的含氧基團，使其由不導電轉變?yōu)閷щ姞顟B(tài)，這樣就可以觸發(fā)報警裝置，在發(fā)生火災的第一時(shí)間自動(dòng)發(fā)出火災警報。研究團隊發(fā)展的制備方法很簡(jiǎn)單，只需通過(guò)在耐火紙表面涂覆氧化石墨烯水分散液，然后連接金屬導線(xiàn)作為電極，就可制備出氧化石墨烯溫敏傳感器。但是，存在的問(wèn)題是氧化石墨烯易燃燒，在火災中報警只能持續幾秒鐘，不能長(cháng)時(shí)間持續地工作。研究團隊通過(guò)采用聚多巴胺對氧化石墨烯進(jìn)行表面修飾，大大提高了氧化石墨烯溫敏傳感器的靈敏度和阻燃性能，使傳感器具有低的熱響應溫度(126.9℃)、快速響應時(shí)間(2秒)和較長(cháng)的持續報警時(shí)間(5分鐘以上)。溫敏傳感器尺寸小，可以在耐火紙的任何位置上制備，例如將其放在耐火紙的背面，在火災中耐火紙對傳感器可以起到保護作用，而且不會(huì )影響美觀(guān)。相關(guān)研究結果發(fā)表于國際期刊《美國化學(xué)會(huì )-納米》 (ACS Nano, 2018，12, 3159–3171)，并入選“美國化學(xué)會(huì )編輯們選擇的論文”(ACS Editors’ Choice)。美國化學(xué)會(huì )經(jīng)過(guò)大約500名期刊編輯的提名推薦，每天從其出版的全部63種期刊中選定1篇具有重大科學(xué)意義的優(yōu)秀論文入選“編輯們選擇的論文”（入選率低于1%），成為永久免費閱讀文獻，并發(fā)布到美國化學(xué)會(huì )主頁(yè)上，以頭條和圖片的形式滾動(dòng)播放一周?！睹绹瘜W(xué)會(huì )志》（JACS）主編Peter Stang指出，理想情況下編輯推薦的每一篇論文都會(huì )包含使該領(lǐng)域的固有模式發(fā)生轉變的新概念。3月19日美國化學(xué)會(huì )Chemical & Engineering News 對該研究工作做了專(zhuān)題報道。多個(gè)國外媒體和雜志也對該研究進(jìn)行了報道。
新型火災自動(dòng)報警耐火壁紙具有優(yōu)異的耐高溫和耐火性能，可耐1000℃以上的高溫，在一般的火中不管灼燒多長(cháng)時(shí)間都不會(huì )燃燒。此外，新型火災自動(dòng)報警耐火壁紙環(huán)境友好，其主要成分羥基磷灰石超長(cháng)納米線(xiàn)是典型的生物材料，生物相容性好，可用于人體骨缺損修復，特別適合于與人體近距離接觸的日常生活應用；其柔韌性好，可以做成各種所需形狀，也可以染成各種顏色，還可以打印或印刷各種彩色圖案和文字，制成優(yōu)美的新型火災自動(dòng)報警耐火壁紙。
目前，該研究團隊正在探索低成本量產(chǎn)技術(shù)，希望能盡快將新型火災自動(dòng)報警耐火壁紙產(chǎn)業(yè)化。未來(lái)，新型火災自動(dòng)報警耐火壁紙或許能夠成為商品進(jìn)入普通百姓的家中。
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