11月8日消息, 美國華盛頓大學的科學家們設計出一種智能紙張, 不僅能夠探測水分還能導電. 科學家稱, 這種紙張未來能夠用於探測城市管道的漏水. 在城市複雜的管道系統中, 即使是修複微小的滲漏也需要大量的成本. 而對小狀況不管不問只會讓問題變得愈加嚴重, 同時尋找滲漏點也需要大量時間.
美國給水工程協會估計, 每年約有25萬條輸水管線因滲漏而損壞, 這使得每年公共用水的成本高達28億美元.
科學家們希望他們新研發的智能紙張能夠通過快速探測和修複管道漏洞來降低損失. 這種紙張能夠探測到水的存在並且傳遞電流, 激活警報器或者報警燈, 讓維修管理部門意識到水管泄漏的發生.
華盛頓大學環境與森林科學院的助理教授Anthony Dichiara在一份新聞稿中稱: '水分探測技術是一項挑戰, 因為水在大自然中普遍存在, 現在所使用的技術非常昂貴而且難以實際應用. 這些情況促使我們開始進行這項研究. '
智能紙張的製造過程與普通紙張類似, 但是科學家將能夠探測水分和導電的納米材料加入紙漿. 這項技術誕生於一場意外. 研究人員當時正在嘗試製造一種能夠為LED燈供能的紙張. 當有幾滴水滴到紙上時, LED的燈光受到影響. 研究人員還以為他們的成果被毀了, 事實上他們創造出一種對水敏感的紙.
水會使紙張中的木質細胞膨脹從而擾亂電流, 但是當紙乾燥之後, 納米材料就會恢複導電功能. 這種紙張也能夠設計成探測到水時觸發電流. 研究人員認為這種紙能夠配備電池並纏繞在管道外面, 或者放置在管道交叉點的外面. 當它探測到滲水時, 電池提供的電流就能夠激活警報提醒維修工前去修複.
Dichiara稱: '我認為這項技術顯然能實現大規模的應用. 納米材料的價格將持續下落, 而且我們使用的是一種已經成熟的造紙過程. 不同之處在於, 需要在合適的位置和恰當的時間添加我們研發的材料. '
碳納米材料是由碳原子構成的, 而碳原子可以從各種各樣的自然原料中提取. 科學家們燃燒香蕉皮, 樹皮, 動物排泄物甚至是木材都能夠製造出木炭, 進而可以從中提取碳原子並且添加到智能紙張的製造過程中.
