基于纤维素纸且具有低温响应与无线信号转换的高灵敏度火灾报警系统
应用物理
2022-01-17 v1 信号处理
摘要
为提高各类应用中可燃材料的消防安全，亟需具备远程预警能力的高灵敏度智能早期火灾探测传感器。高灵敏度火灾报警可在火灾灾变即将发生时于短时间内快速探测火情，有助于实现防火调控。本文设计了一种新型火灾报警器，采用负载氧化石墨烯（GO）与二维碳化钛（Ti3C2，MXene）的阻燃纤维素纸制成。得益于GO优异的温阻开关效应，其在室温下为电绝缘体，高温下变为导电。火灾发生时，GO上部分含氧基团被完全去除，导致导电性转变。除利用GO特性外，本工作还引入导电MXene以增强低温（尤其低于300 {\deg}C）下的火灾探测速度与预警。所设计的阻燃火灾报警器灵敏度足以探测火情，在250 {\deg}C下响应时间为2 s（由一种新颖可量化技术测得）。更重要的是，该火灾报警传感器耦合无线通讯接口，可便捷地远程传输火情信号。因此，当探测到异常温度时，信号被无线传输至液晶显示屏（LCD），显示“FIRE DANGER”等信息。所设计的智能火灾报警纸有望用作室内装饰智能壁纸及其他需早期火灾探测与预警的应用。
引用
@article{arxiv.2201.05442,
title = {Highly sensitive fire alarm system based on cellulose paper with low temperature response and wireless signal conversion},
author = {Xiaolu Li and Jose Sanchez del Rio Saez and Xiang Ao and Abdulmalik Yusuf and De-Yi Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.05442},
year = {2022}
}