De senaste förödande bränderna i Amazonas regnskog och den australiensiska bushen visar på behovet av att upptäcka skogsbränder i tidiga skeden, innan de brinner utom kontroll. Nuvarande metoder inkluderar infraröda bildsatelliter, fjärranalys, vakttorn och flygpatruller, men när de slår larm, det kan vara för sent. Nu, forskare som rapporterar in ACS tillämpade material och gränssnitt har utvecklat självdrivna "papperschips" som känner av tidiga bränder och vidarebefordrar en signal.

Tidigare, Forskare har föreslagit att placera ett nätverk av sensorer i skogen som kan upptäcka temperaturförändringar, rök eller fukt och sänder trådlöst en signal till räddningspersonal. Dock, Ett sådant system har ännu inte verkat praktiskt eftersom alla avkänningskomponenter kräver ström. Batterier skulle så småningom ta slut och behöva bytas ut. Termoelektriska material, som omvandlar temperaturskillnader till elektricitet, kunde samtidigt upptäcka temperaturökningar från bränder och själva kraften. Dock, de flesta av dessa material är fasta oorganiska halvledare, som ofta är dyra, stela och miljöovänliga. Yapei Wang och kollegor ville ta reda på om joniska vätskor kunde användas som termoelektriska material för brandavkänning. Dessa vätskor är salter i flytande tillstånd, och två olika typer av joniska vätskor kan kopplas i serie för att generera signaler.

För att tillverka pappersbaserade termoelektriska sensorer, forskarna valde två joniska vätskor som betedde sig annorlunda när temperaturen ökade:En adsorberad till ytan av guldelektroder, medan den andra desorberade, producerar motsatta (positiva eller negativa) spänningar. De avsatte varje jonisk vätska som ett bläck mellan två guldelektroder som sputtrades på en bit vanligt papper. Vid seriekoppling, de två joniska vätskorna producerade en elektrisk signal när en stor temperaturskillnad inträffade, som skulle hända vid en brand. I ett pilottest av den nya sensorn, forskarna fäste en till en krukväxt. När de placerade en flammande bomullstuss nära växtens rötter, temperaturen i botten av sensorn ökade snabbt, producerar en spänningssignal som ett anslutet mikrodatorchip trådlöst överförde till en mottagare. När man tar upp signalen, mottagaren aktiverade ett ljudlarm och ett rött ljus. De termoelektriska papperschipsen är billiga (0,04 USD), och materialen är miljövänliga, säger forskarna.