La lutte contre les incendies pourrait être très différente à l’avenir grâce aux combinaisons et masques intelligents développés par plusieurs instituts de recherche en Chine.
Les chercheurs ont publié des résultats montrant que les électrodes respirantes tissées dans le tissu utilisé dans les combinaisons anti-incendie se sont avérées stables à des températures supérieures à 520 ºC. A ces températures, le tissu s’avère essentiellement incombustible avec des taux élevés de temps de protection thermique.
L’étude a été publiée le 12 janvier 2023 dans Nano-recherche.
Les résultats montrent l’efficacité et la praticité du tissu tissé Janus graphène/poly(p-phénylène benzobisoxazole) – ou PBO – pour rendre la lutte contre les incendies « plus intelligente », l’objectif principal étant de fabriquer à l’échelle industrielle des produits ignifuges mais aussi intelligents suffisant pour avertir le pompier des risques accrus lors de la traversée des flammes.
« Les vêtements et les masques anti-incendie conventionnels peuvent assurer la sécurité des pompiers dans une certaine mesure », a déclaré Wei Fan, professeur et chercheur à l’École des sciences et de l’ingénierie textiles de l’Université polytechnique de Xi’an. « Cependant, la scène de l’incendie change souvent rapidement, laissant parfois les pompiers piégés dans l’incendie pour ne pas avoir jugé les risques à temps. Dans ces situations, les pompiers doivent également être secourus. »
La clé ici est l’utilisation de Janus graphène/PBO, tissus tissés. Les fibres PBO offrent une meilleure résistance et une meilleure protection contre le feu que d’autres fibres similaires, telles que le Kevlar. Les fibres PBO sont d’abord tissées dans un tissu qui est ensuite irradié à l’aide d’un laser infrarouge CO2. À partir de là, le tissu devient l’hybride Janus graphène/PBO qui fait l’objet de l’étude.
Le masque utilise également une couche supérieure et inférieure de Janus graphène/PBO avec une couche piézoélectrique entre les deux qui agit comme un moyen de convertir les pressions mécaniques en électricité, et vice versa.
« Le masque a un bon effet de filtration des particules de fumée et l’efficacité de filtration des PM2,5 et PM3,0 atteint respectivement 95 % et 100 %. Pendant ce temps, le masque offre un bon confort de port car sa résistance respiratoire (46,8 Pa) est plus faible. plus de 49 Pa de masques commerciaux. De plus, le masque est sensible à la vitesse et à l’intensité de la respiration humaine, ce qui peut surveiller de manière dynamique la santé des pompiers », a déclaré Fan.
L’électronique ignifuge de ces combinaisons anti-incendie est flexible, résistante à la chaleur, rapide à fabriquer et peu coûteuse, ce qui fait de la mise à l’échelle pour la production industrielle une réalisation tangible. Cela rend plus probable que les futures combinaisons et masques de lutte contre les incendies puissent utiliser efficacement cette technologie. Des réponses rapides et efficaces peuvent également réduire les pertes économiques attribuées aux incendies.
« Les capteurs à base de tissus tissés graphène/PBO présentent une bonne répétabilité et stabilité dans la surveillance des mouvements humains et la détection du gaz NO2, le principal gaz toxique dans les incendies, qui peut être appliqué aux combinaisons de lutte contre l’incendie pour aider les pompiers à éviter efficacement le danger », a déclaré Fan. Être capable de détecter de fortes augmentations de gaz NO2 peut aider les pompiers à changer de cap en un instant si nécessaire et pourrait être un ajout salvateur à l’équipement des pompiers.
Des améliorations majeures peuvent être apportées dans le domaine de la lutte contre les incendies pour mieux protéger les pompiers en tirant parti des tissus tissés et non tissés en graphène/PBO. L’utilisation à grande échelle de cette technologie peut aider les chercheurs à atteindre leur objectif ultime de réduire la mortalité et les blessures de ceux qui risquent leur vie en combattant les incendies.
Plus d’information:
Yu Luo et al, Tissus Janus graphène / poly (p-phénylène benzobisoxazole) induits par laser avec retardateur de flamme intrinsèque en tant que capteurs flexibles et électrodes respirantes pour le domaine de la lutte contre l’incendie, Nano-recherche (2023). DOI : 10.1007/s12274-023-5382-y
Fourni par Tsinghua University Press