撰文│
马克·考夫曼(Mark Kaufman)
翻译│
张哲
用航天材料制成的新型避火罩,可以帮助消防员从火海中逃生。
尽管消防员提前做好了缜密的计划,但在野外灭火时仍可能突然被近1500°F(约816℃)的火焰包围。如果无法逃脱,他们就只能暂时躲在避火罩(一种能够反射热辐射的箔膜小帐篷)里,期待火焰迅速消退。
2013年夏天,在美国亚利桑那州亚内尔山执行任务的19位消防员使用了标准型避火罩。但由于火势太大,他们无一生还。这场悲剧过后,美国国家航空航天局兰利研究中心的科学家吸取了教训,开始研发更好的避火设备。他们使用了可膨胀隔热技术,这项技术最初用在航天器上,航天器穿过地球大气层时需要抵御2000~5000°F(约1093~2760℃)的高温。2017年4月中旬,美国林业局在艾伯塔大学的一个研究设备上测试了该避火罩抵御高温的能力。尽管实验结果尚未公布,但之前的测试结果表明这种避火罩很有潜力。如果这项技术最终被证实效果显著,那么消防员就可以用到新型避火罩。
过去50年间,传统的避火罩帮助数百位消防员从火海中逃生。但是参与开发新型避火罩原型产品的美国国家航空航天局热力学家乔希·福迪(Josh Fody)解释称,亚内尔山的悲剧说明“传统设备无法抵御高温,无法耐受火焰直接加热”。不过,新的避火材料能做到这一点。新型避火罩很薄,内部填充石墨烯薄片。福迪说,接触火焰后,石墨烯会使玻璃纤维隔热材料层膨胀,把避火罩变成“一个蓬松的大毯子”。他说这个材料“挺聪明”,因为它只有在高温下才会膨胀。这种避火罩很轻,这至关重要,因为消防员常常要在野外环境中长途跋涉,无法携带笨重的设备。
如果效果得到证实,这项技术算得上是及时雨。美国林业局生态学家马特·乔利(W. Matt Jolly)称,由于气候变得更炎热干燥,美国每年野外火灾的过火面积(燃烧过后形成的过火区域的面积大小)比20年前增加了一倍,“也就是说,消防员要面对更多的火灾”。