防火的自供电传感器

当火灾发生时，消防员们往往奋勇地在高危环境中开展灭火救人工作。可是，他们自身的**也面临着危险环境所带来的威胁。





（图片来源：维基百科）



如果有一种科技可以追踪他们在火场中的位置，了解他们的运动状况，那么对于保障他们的生命**将会非常有帮助。也许，我们马上会想到采用传感器。可是，普通传感器材料无法承受住高温，也不能防火。此外，这些传感器还需要电池来供电，而电池在高温环境中很容易失效，甚至有可能引发新的爆炸。



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近日，加拿大麦克马斯特大学的研究人员与其他大学的合作伙伴们合作开发了一种由人体运动供电的防火传感器，它可以追踪消防队员、钢铁工人、矿工和其他工作在高危环境中的人们。在这些高危环境中，他们有时会无法被其他人看到。





博士生 Islam Hassan (左) 和教授 Ravi Selvaganapathy。（图片来源：Dan Kim）



来自加拿大麦克马斯特大学和捷克布拉格化工大学的科研人员在一篇于3月1日发表在《纳米能源（Nano Energy）》期刊上的论文中，描述了这种新型传感器。



技术



这种低成本的传感器尺寸大约为一枚纽扣式手表电池的大小，可简便地集成到靴子底部，或者夹克袖子下方。在这些地方，人体运动会持续地制造摩擦，产生可维持传感器运行的电力。





（图片来源：Dan Kim）



这些传感器使用摩擦电现象从运动中采集电力，这很像一个穿着袜子的人走过地毯时产生的静电。



这种传感器可以追踪一个人在燃烧的大楼、矿井和其他危险环境中的运动和位置，如果运动停止了，它会提醒外面的人。



传感器中的关键材料是一种防火的碳气凝胶纳米复合物，而且这种设备从来不需要通过外部电源供电。



这个项目的监督者、机械工程系教授 Ravi Selvaganapathy 表示：“如果某人已经失去知觉，但是你却无法找到他，那么这个传感器将变得非常有帮助。由于它是自供电的，你什么都不用做。它从周围环境中采集能量。”



研究人员们解释道，之前开发的自供电传感器已经可以进行相似的追踪，但是它们的材料会在高温条件下损坏，导致无法使用。



在极热的条件下，自供电的传感器是非常有必要的，因为大多数电池都会在高温下损坏。研究人员们成功地在达300摄氏度的高温下测试这种新技术，并且没有丧失任何功能。在这种温度条件下，大多数的木料都会开始燃烧。



价值



加拿大麦克马斯特大学机械工程系博士生、论文合著者之一的 Islam Hassan 表示：“开发这种未来将有可能挽救某人生命的东西，是一件非常令人振奋的事情。如果消防员使用我们的技术，那么我们可以挽救某人的生命，那真是太好了。”