董翔副教授：蝰蛇鳞片启发的仿生纳米“铠甲”赋予棉织物高效阻燃，热敏传感及消防姿态识别

        近日，安全科学与工程学院董翔副教授（通讯作者，共同第一作者）在《Chemical Engineering Journal》（中科院1区，Top，IF=12.5）上发表研究论文（Viper-inspired vigilance: A biomimetic PPy@M(OH)(OCH₃) (M = Co, Ni) smart armor endows cotton with high-efficient fire-resistance, graded fire-alarming, and identification for firefighting postures”），在智能消防材料领域取得进展。安全科学与工程学院与合肥综合性国家科学中心能源研究院2024级联合培养硕士研究生荣彩玉为论文第一作者。

        研究内容

        该工作受蝰蛇鳞片启发，设计了一种仿生的智能纳米材料，PPy@M(OH)(OCH₃)，并通过原位生长技术在棉织物表面成功合成，制备了高效阻燃、热敏和压敏传感的智能棉织物PMCOT。PMCOT表现出卓越的阻燃性能：能承受1300°C丁烷火焰喷射超过60秒，并保持结构的完整性，其峰值热释速率降低87.38%，热分解后残余质量达到41.6%。PMCOT实现了肩部、肘部和膝关节的实时电阻监测，捕捉典型消防姿势的可区分信号。其热敏传感性能可通过电阻变化实现分级火灾报警。利用PMCOT对消防员手势信号进行捕捉，可实现消防机械手的远程遥控。

图1 PMCOT的制备过程和优异性能

        原文信息

        C. Rong, X. Dong, S. Zhang, et al., Viper-inspired vigilance: A biomimetic PPy@M(OH)(OCH₃) (M=Co, Ni) smart armor endows cotton with highefficient fire-resistance, graded fire-alarming, and identification for firefighting postures, (2026), https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.179871