革新的なゲルが建物を長期間山火事から守る未来の消防技術とは
Tokyoスタンフォードの研究者たちは、住宅や重要な建築物を山火事から守るための新しいジェルを開発しました。この新しいジェルは、過去のジェルに比べて過酷な火災条件下でも持続力があり、効果が長持ちします。従来のジェルは蒸発してすぐに効果がなくなりますが、新しいジェルは長期間にわたって優れた防火性能を発揮します。
これらの革新的なゲルの主な特徴は以下の通りです:
- 極度の高温でも持続する保護効果
- 山火事のかなり前からの事前適用が可能
- 超吸収性ポリマーにより湿ったバリアを形成
- 高温下で頑強なエアロゲルに変化
- 環境に優しく、土壌微生物によって容易に分解される
新しいゲルは水、セルロースポリマー、シリカ粒子を混ぜ合わせたものです。加熱すると、このゲルはシリカエアロゲルになります。これにより、追加の保護層が形成されます。このエアロゲルは断熱性に非常に優れており、軽量であるため、山火事の熱に対抗する強力な盾となります。通常のゲルとは異なり、シリカエアロゲルは水が蒸発しセルロースが燃え尽きた後でも持続的に表面を保護し続けます。
研究者たちは合板を直火にさらしてテストを行いました。最も優れた処方では、火がつくまでに7分以上木材を保護しました。これは、市販のジェルと比較して大きな改善であり、市販のジェルでは90秒未満しか保護できません。
研究者たちは、火災の進行を遅らせるための阻害剤についての以前の研究からこれらのゲルを開発しました。偶然にも、ゲル自体で効果があることがわかり、新しい配合が森林火災の防御法を変える可能性があることが明らかになりました。
これらの素材は安全で、アメリカ森林局によって承認されています。さまざまな表面にしっかりと付着し、通常の装置で噴霧することができます。環境に優しく、大量生産が容易であるため、住宅や重要な施設を森林火災から守るのに有用です。
この新しいタイプのゲルは、信頼性が高く環境にも優しいため、防火方法において重要な進歩をもたらしています。今後のステップとして、小規模での試用や、実際のニーズを満たすためにさらなる改良を施すことが考えられます。進行中の気候危機がこれらの革新を切迫させており、このゲルは増加する森林火災の脅威に対抗するための重要な手段となるかもしれません。
この研究はこちらに掲載されています:
http://dx.doi.org/10.1002/adma.202407375およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は
Changxin Dong, Andrea I. d'Aquino, Samya Sen, Ian A. Hall, Anthony C. Yu, Gabriel B. Crane, Jesse D. Acosta, Eric A. Appel. Water‐Enhancing Gels Exhibiting Heat‐Activated Formation of Silica Aerogels for Protection of Critical Infrastructure During Catastrophic Wildfire. Advanced Materials, 2024; DOI: 10.1002/adma.202407375昨日 · 23:21
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