Новый датчик обнаружения пожара работает на воде
Исследователи из Южной Кореи представили уникальный датчик обнаружения пожара, работающий на основе гидроэлектроэнергии (HV), без использования батарей. В новом устройстве применяется технология взаимодействия воды с наноструктурированными материалами для выработки электричества, делая его более безопасным и экологичным.
Традиционные пожарные датчики зависят от батарей, которые могут взорваться при высоких температурах. Кроме того, они часто дают ложные срабатывания из-за дыма от готовки или пыли. Новая система HV использует изменения в потоке воды, вызванные испарением при пожаре, что делает ее более точной и надежной.
Сердцем технологии является нанопористый элемент с высокой поверхностной зарядкой, который притягивает протоны из воды. Это создает двойной электрический слой (EDL), генерирующий электричество за счет разницы потенциалов, возникающей при капиллярном подъеме воды. Испарение, вызванное огнем, усиливает этот процесс, обеспечивая быстрое реагирование системы.
Для создания нанопористого слоя использовались отходы хлопка, Triton-X и полипиррол (Ppy). Слой был помещен в цилиндрическую трубку с алюминиевыми электродами. Полипиррол обеспечивает усиленное поглощение света, а Triton-X увеличивает заряд поверхности. Это сочетание делает систему эффективной в генерации электричества.
Преимущества новой технологии:
- Безопасность: Отсутствие батарей снижает риск взрыва при пожаре.
- Экологичность: Использование возобновляемых источников энергии вместо химических элементов.
- Высокая точность: Устройство реагирует на реальные изменения в окружающей среде, минимизируя ложные срабатывания.
В ходе тестов устройство продемонстрировало возможность генерации 0,42 В напряжения и 16–20 микроампер тока под воздействием инфракрасного света. Кроме этого, датчик отличается быстрым временем реагирования — менее 10 секунд.
По словам доцента Бенгиля Хванга, руководителя проекта, это первый случай применения гидроэлектрической системы в пожарных датчиках.
«Наша система HV имеет потенциал стать устойчивым источником питания для различных сенсорных систем, включая мониторинг здоровья и окружающей среды», — отметил Хванг.
Читайте также нашу статью о новой системе профилактики торфяных пожаров, разработанной в России.
