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基于微流控技术的灭火微胶囊研究
发布日期:2024-01-05 13:19     点击次数:230

直径500微米的胶囊有多大魔力?12月28日,在中国科学技术大学先进技术研究院微流体应用研究中心里,副主任黄芳胜向我们展示了微胶囊的“过人之处”。

只见他用打火机燃烧一块材料,材料未被点燃,却发出了噼里啪啦的爆珠声。“这是一块新型灭火材料,里面的微胶囊就是能够灭火的关键。”黄芳胜说,微胶囊是一种将全氟己酮灭火剂封装在阻燃聚合物外壳中,形成的安全环保的新型灭火材料。

“微胶囊特殊的核壳结构抑制了囊心物的挥发,使得全氟己酮免受光、温度、湿度的影响。全氟己酮受热会气化膨胀,冲破囊壁释放出灭火剂,从而达到降温、灭火效果。”黄芳胜解释,运用物理方法,解决了类似于全氟己酮此类高化学惰性、高密度、极易挥发材料微封装的行业痛点,更加安全环保高效。

与传统的灭火材料相比,灭火微胶囊具有包埋率高(≥90%)、载药量高(全氟己酮有效占比高达70%),粒径均匀可控,壳厚可调,工艺简单等优势。同时能够用作改性填料,比如改性发泡胶、建筑结构板材、涂料等,对原产品进行改性赋能。

“我们的微流控技术属于国内首创,在国际上也保持领先。”黄芳胜介绍,微胶囊的体积非常小,NEC(日电)半导体IC芯片 单个直径在200微米与600个微米之间,非常适合去制作灭火贴片、灭火胶带以及灭火涂料,尤其在狭小密闭空间的灭火中具有极大优势,能够解决火灾源头的问题。

生产车间内,各色各异的瓶瓶罐罐显得神秘有趣,科研人员正在进行微胶囊的制备。“我们是来自科大的科研团队,团队90%的人员都是90后。”黄芳胜介绍,依托中国科学技术大学先进技术研究院微流体应用研究中心,孵化出合肥中科创微科技有限公司,专门从事多功能复合微胶囊的研发生产销售。

近年来,中国科大先研院组建了一支具备知识产权运营、技术、法律、投资专业技能的技术经理人团队,帮助企业实现科技成果转化。

作为一名技术经理人,中国科大先研院科研部杨昊隆告诉记者,社会随着“智慧消防”发展,市面上各种探测装置已趋于成熟,但缺乏主动起始灭火装置进行自动响应。而黄芳胜团队的灭火微胶囊便可以作为传统消防的重要补充。

通过分析产业技术需求,黄芳胜团队计划将灭火微胶囊应用于智慧消防中。“比如国家电网、高铁线路安全、储能电池等场景。”黄芳胜说,以“立新不破旧”的方式不改变原有体系布局,无管线、无能耗、无需保养、无人值守、智能响应、主动灭火,摆脱传统灭火装置对传感器的高度依赖性,将火灾扼杀于摇篮之中。

审核编辑:刘清