廉价、自供电的火灾传感器可发出早期警报

一种印在普通纸上的新型传感器可以发送无线警报

在科罗拉多州派克国家森林肆虐的火灾。

高英里旅行者 Getty Images

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野火最近摧毁了世界各地的地区,其严重程度正在增加。为了减少危害,由中国人民大学化学家王亚培领导的研究人员表示,他们开发出一种廉价传感器,可以更早、更省力地检测到此类火灾。

目前的检测方法在很大程度上依赖于人工观察,这可能会延误有效的响应。大多数野火是由公众报告的,其他警报来自例行徒步巡逻和瞭望塔观察员。过往的飞机和卫星也偶尔会发现情况,但“火灾[首先]出现在地面上,”王说。“当[你从天空看到]火灾时……为时已晚。”

该团队表示,他们的新型传感器可以放置在树干底部附近,如果温度急剧升高,可以向附近的接收器发送无线信号。热量也为传感器本身供电,无需更换电池。关键是称为离子液体的熔盐:温度的突然变化会导致电子在液体内部迁移,产生电能,触发电极发送信号。该团队将这些物质印刷到普通纸上,制成一个仅需 0.40 美元的传感器,正如 6 月份在ACS 应用材料与界面中描述的那样。


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俄亥俄州迈阿密大学的地理学家杰西卡·麦卡蒂表示,圣地亚哥等野地与城市交汇的地方可能会从这样的传感器中受益。她没有参与这项研究。她说,当峡谷中爆发火灾并蔓延到某人的财产时,有了这样的设备,“作为房主,您可以在消防机构可能检测到火灾之前就知道。”

内华达大学里诺分校的地震学家格雷厄姆·肯特说,改善参与消防的不同机构之间的协调更为关键。肯特也没有参与这项研究。肯特是 ALERTWildfire 的主管,该网络使用摄像头和众包来监视加利福尼亚州、内华达州和俄勒冈州的火灾。“在扑灭火灾之前,您应对火灾的整个方式就像芭蕾舞,”他说。“你必须恰到好处地编排它”,从探测到确认,再到调度和扑灭,在精确的时间和地点分配资源。“火灾探测只是第一步;如果您搞砸了第二步到第九十八步,所有这些技术……都无关紧要。”

王说,他的团队的下一步是将设备的信号范围扩展到目前的 100 米以外,这可能会限制实际应用,并为其开发保护罩。麦卡蒂指出,发射器的有效性也需要在现场进行测试。

凯伦·权 是一位常驻华盛顿特区地区的科学记者和编辑。她是 2020 年《大众科学》AAAS 大众传媒研究员。

更多作者:凯伦·权
大众科学杂志第 323 卷第 3 期本文最初以“用纸灭火”为标题发表于大众科学杂志第 323 卷第 3 期 (),第 17 页
doi:10.1038/scientificamerican0920-17
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