site.btaИзследователи разработиха гел за защита на сгради по време на горски пожари

Изследователи са разработили гел за пръскане, който създава щит за предпазване на сгради от щети от горски пожари и издържа по-дълго и е по-ефективен от съществуващите търговски варианти, съобщи "Сайънс дейли".

Климатичните промени са причина за по-горещи и по-сухи условия, в резултат на които горските пожари зачестяват и стават по-интензивни, а сезоните им - по-продължителни. През последните години катастрофални горски пожари унищожиха домове и инфраструктура, причиниха опустошителни загуби за хората, живеещи в засегнатите райони, и нанесоха щети на природните ресурси и икономиките. Поради тази причина се търсят нови решения за борба с горските пожари и за предотвратяване на причиняваните от тях щети. 

Изследователи от Станфордския университет са разработили подсилен с вода гел, който може да се разпръсква върху домове и критична инфраструктура, за да ги предпазва от изгаряне по време на горски пожари.

Изследването, публикувано в сп. Advanced Materials, показва, че новите гелове издържат по-дълго и са значително по-ефективни от съществуващите търговски варианти.

"При типични условия на горски пожар сегашните подсилени с вода гелове изсъхват за 45 минути. Ние разработихме гел, който има по-широк прозорец на приложение. Можете да го напръскате много преди пожара и пак да се възползвате от предимствата на защитата - той ще работи по-добре, когато огънят дойде", казва водещият автор Ерик Апъл.

Подсилените с вода гелове са изработени от супер абсорбиращи полимери - подобни на абсорбиращия прах, който се съдържа в пелените за еднократна употреба. Смесени с вода и напръскани върху сграда, те набъбват в желатинообразно вещество, което полепва по външната страна на конструкцията, създавайки дебел, мокър щит. Условията в близост до горски пожар обаче са изключително сухи - температурите могат да бъдат близо до 100 градуса, със силен вятър и нулева влажност, и дори водата, заключена в гел, се изпарява доста бързо.

В гела, разработен от Апъл и колегите му, водата е само първият защитен слой. Освен полимер на основата на целулоза, той съдържа и частици силициев диоксид, които остават, когато гелът е подложен на топлина. 

"Когато водата се изпари и цялата целулоза изгори, остават частиците силициев диоксид, събрани в пяна. Тя е силно изолираща и в крайна сметка разпръсква цялата топлина, като напълно защитава субстрата под нея", обяснява Апъл.

Силициевият диоксид образува аерогел - твърда, пореста структура, която е особено добър изолатор. Подобни аерогелове намират космически приложения, тъй като са изключително леки и могат да предотвратят повечето методи за пренос на топлина.

Геловете са изработени от нетоксични компоненти, които вече са одобрени за употреба от Горската служба на САЩ, и изследователите правят проучвания, за да покажат, че те лесно се разграждат от почвените микроби.

"Те са безопасни както за хората, така и за околната среда", казва Ерик Апъл.