主动预警早期火灾，被动式阻燃，这种新材料有点厉害

大皖新闻讯大皖新闻记者从中国科学技术大学获悉，该校俞书宏院士团队提出了一种将原子掺杂设计与仿生结构设计相结合的策略，制备出仿珍珠母氧化铝—氰酸酯复合材料。这种材料具备早期火灾主动预警和被动式阻燃的双重功能，日前，相关成果发表于《国家科学评论》。

如今，先进结构材料已在航空航天、建筑和汽车制造等领域得到了广泛应用，开发兼具主动早期火灾预警和被动阻燃的多功能结构材料具有重要的实际意义。

据悉，研究团队通过可控的固溶反应合成了铬原子掺杂的氧化铝微米片，并将其作为仿珍珠母结构中的“砖”。这些微米级组装基元表现出独特的可逆热致变色特性。同时，该原子级掺杂策略同步实现了固溶强化效应，与仿珍珠母多级结构设计协同作用，使仿生复合材料具有高弯曲强度和高断裂韧性的机械性能。

通过基于机器学习的K-means模型的图像识别技术，制备出的仿珍珠母氧化铝—氰酸酯复合材料在250℃时的响应时间为9秒，适用于早期火灾预警。此外，高度有序的“砖—泥”结构有效阻碍了氧气的传导，实现了50%的极限氧指数，从而赋予了仿生复合材料优异的阻燃性能。

因此，该仿生复合材料在保持优异机械性能的基础上，通过集成早期火灾主动预警与被动式阻燃双重功能，构建了主动—被动协同防护体系，从而使其成为兼具结构承载与智能防护功能的多功能材料，在智能火灾预警系统领域展现出广阔应用前景。

大皖新闻记者 姚一鸣

编辑 王翠