目前，科學(xué)家們展示了一種新的涂層，旨在限制建筑中使用的木材的可燃性，可以為人提供更多的時(shí)間來(lái)逃離火災(zāi)，也阻礙其蔓延。這種環(huán)保型阻燃劑也可以應(yīng)用于其他易燃材料，如聚氨酯泡沫、紡織品和三維（3D）打印的部件。

根據(jù)美國(guó)國(guó)家防火協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，家庭火災(zāi)占火災(zāi)死亡人數(shù)的大部分，每年造成數(shù)十億美元的財(cái)產(chǎn)損失。安裝煙霧探測(cè)器和消防噴頭可以起到幫助作用，但另一種方法是使建筑材料的可燃性降低。這就是Thomas Kolibaba博士的目標(biāo)，他正在為這些材料創(chuàng)造一種新的涂層。

這種處理方式可以通過(guò)浸漬、噴涂或壓力處理來(lái)沉積，可以使房屋更加安全。這種涂層可以減少火焰的蔓延和煙霧的產(chǎn)生，這可以限制損失并給人們更多的時(shí)間來(lái)撤離。

Thomas Kolibaba博士是德州農(nóng)工大學(xué)Grunlan實(shí)驗(yàn)室的研究生和博士后研究人員。

該項(xiàng)目的主要研究者Jaime Grunlan博士觀察到，與現(xiàn)有的大多數(shù)阻燃處理方法相比，新涂層的成分是環(huán)保的，而且價(jià)格也可能較低。

Kolibaba作為Grunlan實(shí)驗(yàn)室的研究生和博士后研究員進(jìn)行了這項(xiàng)研究，在該團(tuán)隊(duì)于2009年設(shè)想的聚電解質(zhì)涂層技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)，后來(lái)被其他科學(xué)家改進(jìn)。

許多這樣的涂層是通過(guò)將材料或其他東西浸泡在由一種帶有大量正電荷的聚合物組成的溶液中，然后再浸泡在由帶有大量負(fù)電荷的聚合物組成的另一種溶液中，然后反復(fù)進(jìn)行這些步驟以達(dá)到首選的厚度。

對(duì)立的電荷吸引交替層中的聚電解質(zhì)分子在物品表面形成復(fù)合物，形成一個(gè)可以熄滅火焰的涂層。

Thomas Kolibaba很想把這種處理方法推廣到木材上，但是多步驟的方法對(duì)生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)槟静男枰荛L(zhǎng)的時(shí)間來(lái)吸收這些化學(xué)物質(zhì)。通過(guò)額外的研究，他調(diào)整了Grunlan的另一種方法，并能夠?qū)⒉襟E減少到兩個(gè)：一次浸泡用于涂抹木材，第二次浸泡在一種不同的溶液中，通過(guò)轉(zhuǎn)換pH值來(lái)處理涂層。

然而，第二種溶液總是變得粘稠，所以重組后的工藝仍然不適合消費(fèi)者或工業(yè)應(yīng)用。

在最近的改變中，Thomas Kolibaba克服了這個(gè)問(wèn)題，他說(shuō)這個(gè)過(guò)程將很容易被消費(fèi)者或工業(yè)界采用。

他將膠合板浸泡在由單體甲基丙烯酸羥乙酯磷酸鹽（HMP）、帶正電荷的聚合物聚乙稀（PEI）和一種叫做TPO的光引發(fā)劑組成的水溶液中。

他沒(méi)有將木材第二次浸入溶液中進(jìn)行固化，而是將其置于紫外線（UV）下數(shù)分鐘。這使得TPO將HMP變?yōu)閹ж?fù)電的聚合物，然后與PEI形成聚電解質(zhì)復(fù)合物。得到的涂層是透明的，厚度只有幾微米，所以它沒(méi)有改變木材的外觀，只是稍微增加了它的重量。

在實(shí)驗(yàn)室的火焰測(cè)試中，經(jīng)過(guò)處理的木材減少了燃燒時(shí)發(fā)出的熱量，并迅速形成了一個(gè)保護(hù)底層木材的表面炭層--這些特性可以遏制火災(zāi)的蔓延和破壞。

它還減少了56%的煙霧產(chǎn)生，這是一個(gè)非常顯著的提升。

與該團(tuán)隊(duì)以前的涂層相比，這種涂層是通過(guò)離子鍵連接在一起的，而這種涂層是以共價(jià)鍵連接的。因此，Grunlan實(shí)驗(yàn)室推測(cè)它是防水的——因而也是耐用的——也許也是抗真菌和防水的。

工業(yè)用戶可以在建筑材料上使用這種涂層，如木釘和其他框架，或定向刨花板（一種類似于刨花板的工程木材）。Thomas Kolibaba說(shuō)，房主可以使用背負(fù)式噴霧器來(lái)保護(hù)目前的結(jié)構(gòu)，如谷倉(cāng)或柵欄，這些結(jié)構(gòu)已經(jīng)被證明會(huì)傳播野火。

Grunlan實(shí)驗(yàn)室稱，其他可能的應(yīng)用包括用于家居用品、服裝以及航空和汽車部門的聚氨酯泡沫和紡織品。

Kolibaba補(bǔ)充說(shuō)，紫外線固化的聚電解質(zhì)也可以作為一種樹脂被用來(lái)制造3D打印的部件，這些部件在使用傳統(tǒng)樹脂生產(chǎn)時(shí)是易燃的。他觀察到，這在航空航天領(lǐng)域，例如國(guó)際空間站，可能是主要的優(yōu)勢(shì)。