Preprečevanje gorenja je naravno pridobljeno, netoksično | 2020

Vsebina:

Anonim

Sredstva za zaviranje gorenja se dodajajo penam, ki jih najdemo v vzmetnicah, zofeh, avtomobilskih oblazinjenju in številnih drugih potrošniških izdelkih. Ko se te kemikalije vključijo v peno, lahko sčasoma izstopijo iz izdelkov, pri čemer se v zrak in okolje sprostijo strupene snovi. Po vsej ZDA obstaja pritisk na zakonodajalce držav, da prepovejo zaviralce gorenja, zlasti tiste, ki vsebujejo bromirane spojine (BRF), mešanico kemikalij, ki jih je ustvaril človek in za katere menijo, da predstavljajo tveganje za javno zdravje.

Ekipa, ki jo vodi Cockrell School of Engineering izredni profesor Christopher Ellison, je ugotovila, da se lahko sintetična obloga iz polidopamina, ki izhaja iz naravne spojine dopamin, uporablja kot zelo učinkovit, vodoodporni zaviralec gorenja za poliuretansko peno. Dopamin je kemična spojina, ki jo najdemo pri ljudeh in živalih in pomaga pri prenosu signalov v možganih in drugih vitalnih področjih. Raziskovalci verjamejo, da bi se lahko nanokoating na osnovi dopamina uporabljal namesto običajnih zaviralcev gorenja.

Ugotovitve raziskovalcev so bile objavljene v reviji Kemija materialov 9. septembra.

"Ker je polidopamin naraven in je že prisoten pri živalih, to vprašanje toksičnosti takoj izgine," je dejal Ellison. "Verjamemo, da bi polidopamin lahko poceni in zlahka nadomestil zaviralce gorenja, ki jih najdemo v številnih izdelkih, ki jih vsak dan uporabljamo, zaradi česar so ti izdelki varnejši za otroke in odrasle."

Če uporabimo veliko manj polidopamina glede na težo kot pri običajnih aditivih za zaviranje gorenja, je ekipa UT Austin ugotovila, da polidopaminski premaz na penah povzroči 67-odstotno zmanjšanje najvišje hitrosti sproščanja toplote, merilo intenzivnosti ognja in neposredno nevarnost za stanovalce ali gasilce . Sposobnost polidopaminskega zaviralca gorenja, da zmanjša intenzivnost ognja, je približno 20 odstotkov boljša od obstoječih zaviralcev gorenja, ki se pogosto uporabljajo danes.

Raziskovalci so preučevali uporabo sintetične polidopamaine za številne aplikacije, povezane z zdravjem, vključno z dajanjem zdravil za raka in biomedicinskimi pripomočki za vsaditev. Vendar pa je ekipa UT Austina ena od prvih, ki si prizadeva za uporabo polidopamina kot zaviralca gorenja. Na presenečenje raziskovalne skupine ni bilo treba spremeniti strukture polidopamina iz njegove naravne oblike, da bi ga uporabili kot zaviralec gorenja. Polidopamin smo prevlekli na notranjo in zunanjo površino poliuretanske pene, tako da smo ga nekaj dni preprosto potopili v vodno raztopino dopamina.

Ellison je povedal, da sta bila zaradi svoje sposobnosti, da bi se držala površin, ki so jih pokazale morske školjke, ki uporabljajo spojino, da se držijo praktično katere koli površine, vključno s teflonskim materialom, ki se uporablja v kuhinjski pripomočki, ne da bi se z njimi ukvarjali. Polidopamin vsebuje tudi dihidroksi obročno strukturo, ki je povezana z aminsko skupino, ki jo lahko uporabimo za odstranjevanje ali odstranjevanje prostih radikalov. Prosti radikali nastajajo med požarnim ciklom, ko se polimer razgradi, in njihova odstranitev je ključnega pomena za zaustavitev širjenja ognja. Polidopamin proizvaja tudi zaščitno oblogo, imenovano char, ki blokira dostop ognja do vira goriva - polimera. Sinergistična kombinacija obeh procesov naredi polidopamin privlačen in močan zaviralec gorenja.

Ellison in njegova ekipa zdaj preizkušata, ali lahko skrajšata postopek obdelave nanocoating ali razvijejo bolj priročen postopek uporabe.

"Verjamemo, da se ta alternativa zaviralcem gorenja lahko izkaže za zelo koristno pri odpravljanju potencialnih nevarnosti, ki jih povzročajo izdelki, ki jih otroci in odrasli uporabljajo vsak dan," je dejal Ellison. "Nismo pričakovali, da bomo v naravi našli zaviralec gorenja, vendar je bilo to odkritje."