本文转自:武汉科技报

本报讯(记者 张宇驰 通讯员 郑婷)2019 年 3 月 30 日,四川省凉山州木里县雅砻江镇立尔村发生森林火灾,造成 31 名扑火队员不幸殉职。“我听后非常震惊,我国平均每年有 300 名消防员发生伤亡事故,很多因消防服装防护失效所致。”近日,武汉纺织大学教授王金凤接受本报记者采访时表示。

如果说消防员是老百姓的防线,那消防服就是消防员的防线。“3.30 事件”发生后,王金凤想开发一款可集成到消防服装上、且兼具灵敏火灾预警与自供电能力的超轻型可穿戴火灾预警器,当消防服暴露在高温下,能进行实时温度监测,在消防服被高温火焰损坏前,及时向穿戴者发送报警信号,提醒消防员安全撤离。

“由于消防服隔热层的存在,消防员在火灾救援作业时,无法实时、准确地获知消防服的外层温度,服内温度也仅能通过自身感受,给消防员的生命安全带来极大隐患。”基于此,王金凤团队结合气凝胶纤维的轻质性和可编织性、以及半导体纳米材料因温度变化而发生电阻变化的性能,将这三种重要特性同时赋予在一种柔性电子织物上。团队先是通过湿法纺丝工艺,制备出不同直径的气凝胶纤维,并将其进一步编织成织物,接着团队考察了表面功能性涂层、对织物本身透气性和导电性能的影响,把电子纺织品集成到消防防护服中。

团队还通过实验得出结论,将电子织物与消防服面料结合,制备出来的防护服表面遭受 350℃ 以上高温火焰时,即可实现即时报警,且电子织物的响应时间也会随温度升高而显著缩短,温度达400℃ 时,响应时间只需 3 秒。同时,该电子织物还可用作消防服的能量收集器,为消防员提供自供电定位功能,以便自我营救。制备过程中,王金凤团队采用了智能柔性火灾预警传感材料,该材料具备出色的阻燃性、隔热性、轻质性及柔韧性,克服了传统烟雾探测器响应时间长、早期预警差、无法集成到消防服装上等缺点。

近日,以《一种用于消防服的、具有可重复的温度监测性能的基于导电气凝胶纤维的超轻自供电火灾报警电子纺织品》为题的论文发表在 ACS Nano 上。