Τα ευρήματά τους υποδηλώνουν ότι αυτό το νέο τζελ ξεπερνά κατά πολύ τις υπάρχουσες εμπορικές λύσεις, τόσο σε μακροζωία όσο και σε αποτελεσματικότητα.
Το πρόβλημα με τα σημερινά πηκτώματα ενίσχυσης του νερού είναι ότι στεγνώνουν γρήγορα —συνήθως μέσα σε 45 λεπτά υπό τυπικές συνθήκες πυρκαγιάς—καθιστώντας τα αναποτελεσματικά τη στιγμή που είναι περισσότερο απαραίτητα.
Σύμφωνα με τον Eric Appel, αναπληρωτή καθηγητή επιστήμης και μηχανικής υλικών στο Stanford και επικεφαλής της μελέτης, το νέο τζελ θα έχει ένα ευρύτερο παράθυρο εφαρμογής. «Μπορείτε να το ψεκάσετε περισσότερο πριν από τη φωτιά και να επωφεληθείτε από την προστασία—και θα λειτουργεί καλύτερα όταν έρθει η φωτιά».
Το πρωτοποριακό τζελ της ομάδας του Στάνφορντ έχει σχεδιαστεί για να είναι πιο ευέλικτο και με μεγαλύτερη διάρκεια. Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά τζελ, τα οποία βασίζονται αποκλειστικά στο νερό για να δημιουργήσουν ένα προστατευτικό φράγμα, αυτή η νέα σύνθεση εισάγει έναν πολυεπίπεδο αμυντικό μηχανισμό.
Το πήκτωμα αποτελείται από ένα πολυμερές με βάση την κυτταρίνη σε συνδυασμό με σωματίδια πυριτίου. Όταν υποβάλλεται στην έντονη θερμότητα μιας πυρκαγιάς, το νερό στο τζελ εξατμίζεται και η κυτταρίνη καίγεται. Αυτό που απομένει είναι μια αερογέλη με βάση το πυρίτιο — ένα ελαφρύ, πορώδες υλικό γνωστό για τις εξαιρετικές θερμομονωτικές του ιδιότητες.
«Όταν το νερό βράζει και όλη η κυτταρίνη καίγεται, μένουμε με τα σωματίδια πυριτίου συναρμολογημένα σε αφρό», εξηγεί η Appel. «Αυτός ο αφρός είναι εξαιρετικά μονωτικός και καταλήγει να διασκορπίζει όλη τη θερμότητα, προστατεύοντας πλήρως το υπόστρωμα από κάτω του».
Αυτή η αερογέλη πυριτίου, η οποία έχει χρησιμοποιηθεί στην εξερεύνηση του διαστήματος λόγω των ελαφριών και ανθεκτικών στη θερμότητα ιδιοτήτων της, παρέχει μια ισχυρή ασπίδα έναντι της θερμότητας που προκαλείται από τις πυρκαγιές. Οι ερευνητές δοκίμασαν διάφορες συνθέσεις του τζελ τους εφαρμόζοντάς το σε κόντρα πλακέ και εκθέτοντάς το σε άμεσες φλόγες με πολύ υψηλότερες θερμοκρασίες από τις τυπικές πυρκαγιές.
Η πιο αποτελεσματική σύνθεση του τζελ παρείχε προστασία για πάνω από επτά λεπτά πριν το κόντρα πλακέ αρχίσει να απανθρακώνεται. Συγκριτικά, ένα τζελ ενίσχυσης νερού που διατίθεται στο εμπόριο διήρκεσε λιγότερο από 90 δευτερόλεπτα υπό τις ίδιες συνθήκες. Είναι σταθερό κατά την αποθήκευση, ψεκάζεται εύκολα με χρήση τυπικού εξοπλισμού και προσκολλάται καλά σε ένα ευρύ φάσμα επιφανειών.
Το τζελ είναι επίσης φιλικό προς το περιβάλλον και αποτελείται από μη τοξικά υλικά. Οι ερευνητές διεξήγαγαν πρόσθετες μελέτες για να επιβεβαιώσουν ότι διασπάται εύκολα στο έδαφος, χωρίς μακροπρόθεσμους περιβαλλοντικούς κινδύνους.
«Είναι ασφαλές τόσο για τους ανθρώπους όσο και για το περιβάλλον», διαβεβαίωσε ο Appel. «Μπορεί να χρειαστεί να υπάρξει πρόσθετη βελτιστοποίηση, αλλά ελπίζω ότι μπορούμε να κάνουμε πιλοτική εφαρμογή και αξιολόγηση αυτών των πηκτωμάτων, ώστε να μπορούμε να τα χρησιμοποιήσουμε για να βοηθήσουμε στην προστασία των ζωτικών υποδομών όταν ξεσπάσει μια πυρκαγιά».
