Novi gelovi bi mogli da zaštite zgrade tokom stihijskih požara

Foto: Andrea d'Aquino/Stanford University

U proteklim godinama, katastrofalni požari su uništavali domove i infrastrukturu, uzrokovali ogromne gubitke u životima i prihodima ljudi u pogođenim oblastima i nanosili štetu prirodnim resursima i privredi. Potrebna su nova rešenja za borbu protiv požara i sprečavanje štete.

Istraživači sa Stenforda su napravili gel koji se može raspršiti po kućama i infrastrukturi kako ne bi izgoreli tokom požara. Istraživanje pokazuje da novi gelovi traju duže i da su znatno efikasniji nego postojeći komercijani gelovi, piše EurekAlert.

Preporučujemo

„U tipičnim uslovima stihijskog požara, trenutni gelovi se osuše za 45 minuta. Napravili smo gel koji bi imao širu mogućnost primene – možete ga raspršiti ranije pre požara, a ipak ostvariti zaštitu – i delovaće bolje kad požar stigne“, kažu inženjeri.

Vodom unapređeni gelovi su napravljeni od superapsorbujućih polimera – slično apsorbujućem puderu u pelenama za jednokratnu upotrebu. Pomešani sa vodom i naneti na zgradu, oni nabubre u želatinastu supstancu koja je prilepljena za spoljašnjost strukture i stvara debeo, mokar štit.

Međutim, uslovi u blizini požara su ekstremno suvi – temperature mogu biti oko 100 stepeni, sa jakim vetrovima i bez vlage – tako da čak i voda u gelu ispari prilično brzo.

U novom gelu, voda je samo prvi sloj zaštite. Pored polimera baziranog na celulozi, gel sadrži čestice silicijum-dioksida, koje ostanu kad su gelovi izloženi vrelini.

„Otkrili smo jedinstven fenomen da se mekani, želatinasti hidrogel lako pretvara u jak aerogel pod dejstvom toplote, obezbeđujući poboljšanu i dugotrajnu zaštitu od požara“, kažu istraživači.

„Kad voda ispari i sva celuloza izgori, ostaju čestice silicijum-dioksida koje formiraju penu. Ta pena je vrlo izolirajuća i rasteruje vrelinu, potpuno štiteći supstrat pod sobom“.

Silicijum-dioksid stvara aerogel – čvrstu, poroznu strukturu koja je naročito dobar izolator. Slični aerogelovi se primenjuju u svemiru jer su krajnje lagani i mogu da spreče većinu načina prenosa toplote.

Istraživači su testirali nekoliko oblika novog gela nanoseći ih na šperploču i izlažući ih direktnom plamenu sa znatno većom temperaturom od požara. Najefikasniji oblik je delovao duže od sedam minuta pre nego što je šperploča počela da se ugljeniše. Komercijalni vodeni gel, pak, štitio je šperploču manje od 90 sekundi.

„Tradicionalni gelovi nemaju dejstvo kad se osuše. Naši materijali formiraju aerogel od silicijum-dioksida kad su izloženi vatri i on nastavlja da štiti podlogu nakon što je sva voda isparila. Ovi materijali mogu lako da se uklone kad požar prođe“.

Novi gelovi predstavljaju nadogradnju ranijeg rada na prevenciji požara. Isti gelovi su korišćeni kao sredstvo za zadržavanje protivpožarnih agenasa na vegetaciji. Istraživači su se zapitali kako bi se ti gelovi ponašali samostalno, tako da je do otkrića došlo pomalo slučajno.

Posle nekoliko godina dodatnog inženjeringa u cilju optimizacije, gelovi su sad stabilni za skladištenje, lako se raspršuju standardnom opremom i prianjaju dobro na sve vrste površina. Napravljeni su od već odobrenih netoksičnih komponenti i pokazano je da ih lako razgrađuju mikrobi u tlu. Bezbedni su i za ljude i za životnu sredinu.

(Telegraf Nauka/EurekAlert)