本报讯（记者 方梦宇）记者近来从我国科学技能大学得悉，该校俞书宏院士团队提出了一种将原子掺杂规划与仿生结构规划相结合的战略，制备出仿珍珠母氧化铝－氰酸酯复合资料。这样一种资料具有前期火灾自动预警和被迫式阻燃的两层功用。相关效果日前发表于《国家科学谈论》。

  先进结构资料已在航空航天、修建和轿车制作等范畴得到了广泛使用。经过仿照珍珠母高度有序的“砖—泥”结构并引进矿藏桥增强机制，能够制备出兼具强度与耐性的高功用仿生结构资料。但是，这种资料中有机成分固有的耐热性约束了其全体高温功用。为应对这一应战，常常要引进火灾报警和阻燃系统，但系统的杂乱性添加将会影响其可靠性。因而，开发兼具自动前期火灾预警和被迫阻燃的多功用结构资料具有重要的实际意义。

  研讨团队经过可控的固溶反响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”。这些微米级拼装基元表现出共同的可逆热致变色特性。一起，该原子级掺杂战略同步完成了固溶强化效应，与仿珍珠母多级结构规划协同效果，使仿生复合资料具有高曲折强度和高断裂耐性的机械功用。

  经过根据机器学习的K－means模型的图像识别技能，研讨团队制备出的仿珍珠母氧化铝－氰酸酯复合资料在250℃时的呼应时刻为9秒，适用于前期火灾预警。此外，高度有序的“砖—泥”结构有用阻止了氧气的传导，完成了50%的极限氧指数，然后赋予了仿生复合资料优异的阻燃功用。该仿生复合资料在坚持优异机械功用的基础上，经过集成前期火灾自动预警与被迫式阻燃两层功用，构建了自动—被迫协同防护系统，然后使其成为兼具结构承载与智能防护功用的多功用资料，在智能火灾预警系统范畴展现出宽广的使用远景。

  研讨人员介绍，这项作业展现了结构规划与功用规划的有用结合，完成了自动前期火灾预警和被迫阻燃协同效果机制，为杂乱恶劣环境下新一代智能火灾预警系统的高功用结构资料开发供给了一种簇新的途径。