廉價、自供電的火災感測器可發出早期警報

一種印在普通紙上的新型感測器可以傳送無線警報

在科羅拉多州派克國家森林肆虐的火災。

高英里旅行者 Getty Images

加入我們的科學愛好者社群!

野火最近摧毀了世界各地的地區,其嚴重程度正在增加。為了減少危害,由中國人民大學化學家王亞培領導的研究人員表示,他們開發出一種廉價感測器,可以更早、更省力地檢測到此類火災。

目前的檢測方法在很大程度上依賴於人工觀察,這可能會延誤有效的響應。大多數野火是由公眾報告的,其他警報來自例行徒步巡邏和瞭望塔觀察員。過往的飛機和衛星也偶爾會發現情況,但“火災[首先]出現在地面上,”王說。“當[你從天空看到]火災時……為時已晚。”

該團隊表示,他們的新型感測器可以放置在樹幹底部附近,如果溫度急劇升高,可以向附近的接收器傳送無線訊號。熱量也為感測器本身供電,無需更換電池。關鍵是稱為離子液體的熔鹽:溫度的突然變化會導致電子在液體內部遷移,產生電能,觸發電極傳送訊號。該團隊將這些物質印刷到普通紙上,製成一個僅需 0.40 美元的感測器,正如 6 月份在ACS 應用材料與介面中描述的那樣。


關於支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保未來能夠持續報道關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。


俄亥俄州邁阿密大學的地理學家傑西卡·麥卡蒂表示,聖地亞哥等野地與城市交匯的地方可能會從這樣的感測器中受益。她沒有參與這項研究。她說,當峽谷中爆發火災並蔓延到某人的財產時,有了這樣的裝置,“作為房主,您可以在消防機構可能檢測到火災之前就知道。”

內華達大學裡諾分校的地震學家格雷厄姆·肯特說,改善參與消防的不同機構之間的協調更為關鍵。肯特也沒有參與這項研究。肯特是 ALERTWildfire 的主管,該網路使用攝像頭和眾包來監視加利福尼亞州、內華達州和俄勒岡州的火災。“在撲滅火災之前,您應對火災的整個方式就像芭蕾舞,”他說。“你必須恰到好處地編排它”,從探測到確認,再到排程和撲滅,在精確的時間和地點分配資源。“火災探測只是第一步;如果您搞砸了第二步到第九十八步,所有這些技術……都無關緊要。”

王說,他的團隊的下一步是將裝置的訊號範圍擴充套件到目前的 100 米以外,這可能會限制實際應用,併為其開發保護罩。麥卡蒂指出,發射器的有效性也需要在現場進行測試。

凱倫·權 是一位常駐華盛頓特區地區的科學記者和編輯。她是 2020 年《大眾科學》AAAS 大眾傳媒研究員。

更多作者:凱倫·權
大眾科學雜誌第 323 卷第 3 期本文最初以“用紙滅火”為標題發表於大眾科學雜誌第 323 卷第 3 期 (),第 17 頁
doi:10.1038/scientificamerican0920-17
© .