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用纸片监测火灾


图片来源:Pixabay
近期,野火在世界各地的多个地区肆虐,造成破坏的严重程度有增无减。中国人民大学化学家王亚培领衔的研究团队表示,他们已经研发出一种物美价廉的传感器,可以更早、更轻松地监测到野火。
目前的野火监测方法极度依赖人的观察力,这可能会造成有效响应的滞后。大多数野火都是由民众发现后报告给相关部门,其他警报则来自例行徒步巡逻和瞭望塔观察员。路过的飞机和卫星偶尔也会发现一些苗头,但王亚培说:“野火首先出现在地面上,当你从空中看到火焰的时候,一切都已经太晚了。”
研究团队表示,他们研发的新型传感器可放置于树干根部附近,如果周边温度急剧上升,传感器就会向附近的接收器发送无线信号。这些热量本身就可以为传感器提供能量,所以无需更换电池。这项技术最关键的一点在于离子液体(ionic liquids)的熔融盐,温度的突然变化会导致电子在液体内移动,产生电能,从而触发电极发送信号。该团队将熔融盐打印在普通纸张上,就能制造出只需0.40美元的传感器。相关研究发表在美国化学会《应用材料与界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)杂志上。


图片来源:Pixabay

美国俄亥俄州迈阿密大学的地理学家杰西卡·麦卡蒂(Jessica McCarty,并未参与这项研究)认为,像圣迭戈之类荒野和城市的交汇处最有可能从中受益。她说,有了这样的设备,当峡谷起火并准备向居民社区蔓延时,“在消防局监测到野火之前,房主就发现火情了。”

但是美国内华达州立大学的地震学家格雷厄姆·肯特(Graham Kent,并未参与这项研究)认为,要想更好地应对野火问题,加强参与灭火的机构间的协调更为重要。

肯特是“野火预警”(ALERTWildfire)的负责人,这家机构利用摄像头和群众提供信息的方式密切关注加利福尼亚州、内华达州和俄勒冈州内可能出现的野火。他说:“从开始应对野火到野火被扑灭,整个过程就像一场芭蕾舞演出,你必须按照以下流程精心设计舞蹈动作”,从监测到野火、确认火情、派遣人员到扑灭野火,你需要在正确的时间和地点精确分配资源。“野火监测只是第一步,如果接下来的步骤没有做好,那么这项技术就没太大价值了。”


图片来源:Pixabay

王亚培表示,下一步他们计划将野火预警设备的信号范围扩大到100米开外(这可能会限制其实际应用),并为其研发一个保护罩。麦卡蒂指出,目前这一切都还处于早期阶段,发射器的有效性也需要经过实地测试。

撰文:卡伦•权(Karen Kwon) 

翻译:林清

引进来源:环球科学


本文来自:中国数字科技馆
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