Los dispositivos electrónicos flexibles y portátiles integrados en el equipo pueden reducir la tasa de lesiones y mortalidad de los bomberos

17 de enero de 2023

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por Prensa de la Universidad de Tsinghua

La lucha contra incendios puede verse muy diferente en el futuro gracias a los trajes y máscaras contra incendios inteligentes desarrollados por múltiples instituciones de investigación en China.

Los investigadores publicaron resultados que muestran que los electrodos transpirables tejidos en la tela utilizada en los trajes contra incendios han demostrado ser estables a temperaturas superiores a 520 ºC. A estas temperaturas, se encuentra que la tela es esencialmente no combustible con altas tasas de tiempo de protección térmica.

El estudio fue publicado el 12 de enero de 2023 en Nano Research.

Los resultados muestran la eficacia y la practicidad de la tela tejida de grafeno/poli(p-fenileno benzobisoxazol) de Janus, o PBO, para hacer que la extinción de incendios sea "más inteligente" con el objetivo principal de fabricar productos a escala industrial que sean ignífugos pero también inteligentes. suficiente para advertir al bombero de mayores riesgos mientras atraviesa las llamas.

"La ropa y las máscaras contra incendios convencionales pueden garantizar la seguridad de los bomberos hasta cierto punto", dijo Wei Fan, profesor e investigador de la Escuela de Ciencias e Ingeniería Textil de la Universidad Politécnica de Xi'an. "Sin embargo, la escena del incendio a menudo cambia rápidamente, a veces dejando a los bomberos atrapados en el fuego por no juzgar los riesgos a tiempo. En estas situaciones, los bomberos también necesitan ser rescatados".

La clave aquí es el uso de Janus graphene/PBO, telas tejidas. Las fibras de PBO ofrecen una mejor resistencia y protección contra incendios que otras fibras similares, como el Kevlar. Las fibras de PBO se tejen primero en una tela que luego se irradia con un láser infrarrojo de CO2. A partir de aquí, el tejido se convierte en el híbrido Janus grafeno/PBO que es el foco del estudio.

La máscara también utiliza una capa superior e inferior de grafeno/PBO de Janus con una capa piezoeléctrica en el medio que actúa como una forma de convertir las presiones mecánicas en electricidad y viceversa.

"La máscara tiene un buen efecto de filtración de partículas de humo y la eficiencia de filtración de PM2.5 y PM3.0 alcanza el 95 % y el 100 %, respectivamente. Mientras tanto, la máscara tiene una buena comodidad de uso ya que su resistencia respiratoria (46,8 Pa) es menor más de 49 Pa de las máscaras comerciales. Además, la máscara es sensible a la velocidad e intensidad de la respiración humana, lo que puede monitorear dinámicamente la salud de los bomberos", dijo Fan.

Los componentes electrónicos ignífugos de estos trajes ignífugos son flexibles, resistentes al calor, rápidos de fabricar y de bajo costo, lo que hace que escalar para la producción industrial sea un logro tangible. Esto hace que sea más probable que los futuros trajes y máscaras de extinción de incendios puedan usar esta tecnología de manera efectiva. Las respuestas rápidas y eficaces también pueden reducir las pérdidas económicas atribuidas a los incendios.

"Los sensores basados ​​en telas tejidas de grafeno/PBO exhiben una buena repetibilidad y estabilidad en el monitoreo del movimiento humano y la detección de gas NO2, el principal gas tóxico en los incendios, que se puede aplicar a los trajes de extinción de incendios para ayudar a los bomberos a evitar el peligro de manera efectiva", dijo Fan. Ser capaz de detectar aumentos bruscos en el gas NO2 puede ayudar a los bomberos a cambiar de rumbo en un instante si es necesario y podría ser una adición al equipo de bomberos que salve vidas.

Se pueden realizar mejoras importantes en el campo de la extinción de incendios para proteger mejor a los bomberos aprovechando las telas tejidas y no tejidas de grafeno/PBO. El uso a gran escala de esta tecnología puede ayudar a los investigadores a alcanzar su objetivo final de reducir la mortalidad y las lesiones de quienes arriesgan sus vidas combatiendo incendios.

Más información: Yu Luo et al, Tejidos Janus de grafeno/poli(p-fenileno benzobisoxazol) inducidos por láser con retardo de llama intrínseco como sensores flexibles y electrodos transpirables para el campo de extinción de incendios, Nano Research (2023). DOI: 10.1007/s12274-023-5382-y

Información del diario:Nano investigación

Proporcionado por Prensa de la Universidad de Tsinghua