U laboratoriji Univerziteta Stenford došlo je do slučajnog otkrića koje bi moglo značajno da promeni način zaštite objekata od šumskih požara. Istraživači su otkrili materijal koji menja strukturu kada se nađe u kontaktu sa vatrom, što bi moglo da dovede do razvoja zaštitnog premaza u spreju koji štiti građevine četiri puta duže nego sadašnji proizvodi.
Aerogel, u obliku pene, zadržava toplotu i štiti drvo ispod sebe (Foto: Andrea d’Aquino)
Profesor Eric Appel, stručnjak za materijale na Stenfordu, i njegov istraživački tim, razvili su 2019. godine hidrogel dizajniran za zaštitu vegetacije od šumskih požara. Godinama su usavršavali ovaj materijal, sve dok nisu odlučili da ispitaju njegove potencijale u zaštiti drvenih struktura. Njihova nova studija pokazala je da hidrogel može pružiti značajnu zaštitu, a rezultati su ih podstakli na dalja istraživanja.
Neočekivano otkriće tokom laboratorijskih testova
Tokom testiranja, naučnici su otkrili da hidrogel, bogat vodom, stvara zaštitni sloj čak i nakon što sva voda ispari. Silicijum, kao ključna komponenta hidrogela, formira snažan i porozan aerogel nakon izlaganja plamenu. Ovaj aerogel, u obliku pene, zadržava toplotu i nastavlja da štiti drvo ispod sebe.
Oglas
Appel je istakao da je ovo otkriće bilo rezultat znatiželje i spontanog eksperimentisanja, kada su odlučili da nanesu gel na drvo i izlože ga direktnom plamenu.
Svojstva aerogela: Šta ga čini posebnim?
Aerogelovi su poznati po svojoj suvoći, trajnosti i poroznoj strukturi, što ih čini otpornima na ekstremne temperature. Za razliku od hidrogelova, koji su vodeni i delikatni, aerogelovi su ranije korišćeni u različitim naprednim aplikacijama, uključujući svemirska istraživanja, izgradnju izolacionih materijala i prikupljanje vode iz vazduha. Njihova sposobnost da izdrže toplotu čini ih idealnim za upotrebu u zaštiti od požara.
Poređenje novih i postojećih rešenja za zaštitu od požara
Kombinovanjem osobina hidrogela i aerogela, istraživači su stvorili materijal koji može da odoli vatri preko sedam minuta. Ovo je značajno duže od trenutnih protivpožarnih gelova, koji obično izdrže manje od 90 sekundi.
Osim toga, postojeće gelove treba često obnavljati jer se osuše za oko 45 minuta. Novi materijal, međutim, ostavlja iza sebe aerogelni sloj koji pruža zaštitu sve dok se ne ispere.
Appel objašnjava da, za razliku od tradicionalnih gelova, ovaj materijal nastavlja da štiti površine nakon što voda ispari, zahvaljujući formiranju silicijum-dioksidnog aerogela. Ovaj premaz se može jednostavno ukloniti pranjem nakon što požar prođe.
Ekološki prihvatljivost i bezbednost
Jedna od glavnih prednosti ovog novog materijala je njegova ekološka prihvatljivost. Napravljen je od materijala koji su već odobreni za upotrebu od strane američke Šumarske službe. Kada se na kraju ispere, aerogel se lako razlaže mikroorganizmima u zemljištu, čime se minimizira uticaj na okolinu. Appel je naglasio da je materijal siguran za upotrebu kako za ljude, tako i za okolinu.
Profesor Appel izražava nadu da će dalja optimizacija omogućiti primenu ovog materijala u velikom obimu, te da će uskoro početi pilot-testiranja kako bi se procenila njegova efikasnost u stvarnim uslovima. Cilj je da se zaštite kritični infrastrukturni objekti tokom šumskih požara, što bi moglo značajno smanjiti štetu i rizik po živote.
Istraživanje o ovom inovativnom rešenju objavljeno je u prestižnom časopisu Advanced Materials, otvarajući nova poglavlja u oblasti protivpožarne zaštite i očuvanja objekata.
