A Stanford Egyetem kutatói újfajta gélt fejlesztettek ki, amelyet a házakra és az infrastruktúrára lehet permetezni, hogy megvédjék azokat az erdőtüzektől. Ez a gél sokkal tovább tart és jobb védelmet nyújt, mint a korábbi termékek, mivel hő hatására erősen szigetelő aerogéllé alakul át.

Minden nyáron ugyanazok a szörnyű természeti katasztrófák történnek szerte a világon: erdőtüzek, amelyeket gyakran emberi hiba okoz. Ezek a tüzek jelentős veszélyt jelentenek mind az emberekre, mind a környezetre. Mostanáig azonban a beavatkozásra általában csak akkor került sor, amikor a lángok már fellobbantak. A Stanford Egyetem kutatói azonban kifejlesztettek egy speciális gélt, amelyet a házakra és a fontos infrastruktúrára lehet permetezni, hogy megvédjék azokat az erdőtüzektől. Az Advanced Materials című szaklapban megjelent tanulmány szerint ez az új gél sokkal tovább tart és sokkal jobban működik, mint a korábbi gélek.

„Az erdőtűzre jellemző körülmények között a jelenlegi vízmegerősítő gélek 45 perc alatt kiszáradnak” – magyarázza Eric Appel, a School of Engineering anyagtudományi és mérnöki karának docense, a tanulmány vezető szerzője. „Olyan gélt fejlesztettünk ki, amely szélesebb alkalmazási ablakkal rendelkezik – a tűz előtt már jóval korábban is fel lehet vinni, és jobban működik, amikor a tűz valóban bekövetkezik.”

Hasonló a pelenkákban lévő porhoz

A vízerősítő gélek olyan anyagokból készülnek, amelyek sok vizet képesek felszívni, hasonlóan a pelenkákban lévő porhoz. Vízzel összekeverve és az épületre permetezve vastag, nedves réteget képeznek, amely védi az épületet. Egy erdőtűzben azonban olyan száraz és forró körülmények uralkodnak, hogy még a gélben lévő víz is gyorsan elpárolog. Eric Appel és kollégái által kifejlesztett gélben a víz csak az első védőréteget képezi. A gél egy cellulóz alapú polimer mellett szilícium-dioxid-részecskéket is tartalmaz, amelyek a hő hatására hátra maradnak. Mint a tanulmány szerzői kifejtik, egyedülálló jelenséget fedeztek fel, amelyben a lágy, hajlékony hidrogél hő hatására robusztus aerogél pajzzsá alakul át, így jobb és tartósabb védelmet nyújt az erdőtüzek ellen. Ez a környezetbarát fejlesztés felülmúlja a jelenlegi megoldásokat, és kiváló, méretezhető védelmet nyújt az erdőtüzek ellen. Appel hozzátette, hogy amikor a víz elpárolog és a cellulóz elég, a szilícium-dioxid-részecskék habként maradnak vissza. Ez a hab nagymértékben szigetel.

Kiváló szigetelés a szilícium-dioxidnak köszönhetően

Más szóval a szilícium-dioxid aerogéllé alakul – egy szilárd, porózus anyaggá, amely kiváló szigetelést biztosít. Az ilyen szilícium-dioxid aerogéleket az űrutazásban is használják, mivel rendkívül könnyűek, és képesek blokkolni a hőátadás szinte minden módját. Az új gélek Appel korábbi, erdőtüzek megelőzésével kapcsolatos kutatásain alapulnak. Appel és csapata 2019-ben már használt hasonló géleket, hogy több hónapig tartsák a növényeken a lángmentesítő anyagokat.

Gél a fák számára

Annak idején a Stanford Egyetem kutatói kifejlesztettek egy gélt, amelyet a fákra kentek, hogy megakadályozzák a fák kigyulladását. A gélszerű, ragacsos, cellulóz alapú folyadéknak az volt a feladata, hogy filmszerűen megvédje a fákat a lángoktól. Bár vizet tartalmaz, a gél nem vízben oldódik. A tanulmány vezető szerzője szintén Eric Appel volt. Elmondta, hogy a gél segíthet a tűzoltóságnak az erdőtüzek megelőzésében. Az új termék legfontosabb előnye, hogy szinte bármilyen időjárásnak ellenáll, és környezetbarát.

Forrás: https://www.ingenieur.de/technik/fachbereiche/umwelt/schutz-vor-flammen-wie-stanford-gel-waldbraende-effizienter-abwehrt/