近日，木材科学与工程系贾闪闪副教授课题组在国际知名自然指数期刊Nano Letters（中科院大类一区Top，IF：10.8，N1.1b级）在线发表了题为“Rational design of amorphous carbon coated laminar-structured wood for integrating repeatable early fire detection and high temperature affordable flexible pressure sensing in one system（无定形碳修饰层状木材海绵：快速、可逆火灾预警与耐高温柔性压力传感集成材料设计）”的研究论文，是该课题组在此研究方向发表的第4篇N1级文章。贾闪闪为论文第一作者和通讯作者，苏治平副教授为论文共同通讯作者，四川农业大学为第一单位，中南林业科技大学为合作单位。
火灾预警对于人类安全和经济稳定具有至关重要的意义。尽管现有火灾预警系统能够在火灾发生时发出警报，但它们在快速响应方面存在一定的局限性，并且一旦触发，其预警功能存在不可重复使用的问题。因此，采用柔性可穿戴压力传感材料收集关于人类健康指标和设备运行状态的基本数据，对于实时监控消防员行动和消防机器人的操作极其重要。然而，现有柔性可穿戴材料多依赖柔性有机聚合物作为基底材料，其不能在高温条件使用。鉴于此，本研究基于银纳米粒子（Ag NPs）、聚磷酸铵（APP）和层状结构木材海绵（WS），制备了一种新型柔性压力传感材料，该材料具有快速、可重复的火灾预警能力，并且能够耐受高温。在该材料系统中，被APP修饰的木材海绵能够在火灾袭击后保持层状结构，结构弹性赋予柔性传感材料耐高温性能。此外，木材经受火灾袭击时，在APP分解产物的催化作用下形成无定形碳，无定形碳包裹在Ag NPs表面，其对温度敏感，赋予柔性传感材料快速、可重复火灾预警功能。Ag NPs具有高导电性，提供了稳定的电子传输通道。同时该工作基于APP/Ag@WS材料与团队开发的手机应用软件，实现了在手机上实时监测住宅消防安全。
本成果得到了四川省天府峨眉计划、四川省自然科学基金（2023NSFSC1162，2022NSFSC0995）、中国博士后科学基金（2022M712287）等项目资助。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c00817
