I recenti incendi devastanti nella foresta pluviale amazzonica e nella boscaglia australiana evidenziano la necessità di rilevare gli incendi boschivi nelle fasi iniziali, prima che divampino senza controllo. I metodi attuali includono i satelliti per l'imaging a infrarossi, telerilevamento, torri di avvistamento e pattuglie aeree, ma quando suonano l'allarme, potrebbe essere troppo tardi. Ora, ricercatori che riferiscono in Materiali e interfacce applicati ACS hanno sviluppato "chip di carta" autoalimentati che rilevano gli incendi precoci e trasmettono un segnale.

In precedenza, gli scienziati hanno proposto di posizionare una rete di sensori nella foresta in grado di rilevare i cambiamenti di temperatura, fumo o umidità e trasmettere in modalità wireless un segnale ai soccorritori. Però, un tale sistema non è ancora sembrato pratico perché tutti i componenti di rilevamento richiedono energia. Le batterie alla fine si esaurirebbero e dovrebbero essere sostituite. Materiali termoelettrici, che convertono le differenze di temperatura in elettricità, potrebbero contemporaneamente rilevare aumenti di temperatura dovuti a incendi e alimentarsi da soli. Però, la maggior parte di questi materiali sono semiconduttori inorganici solidi, che spesso sono costosi, rigido e poco rispettoso dell'ambiente. Yapei Wang e colleghi volevano scoprire se i liquidi ionici potevano essere utilizzati come materiali termoelettrici per il rilevamento degli incendi. Questi fluidi sono sali allo stato liquido, e due diversi tipi di liquidi ionici possono essere collegati in serie per generare segnali.

Per realizzare sensori termoelettrici a base di carta, i ricercatori hanno scelto due liquidi ionici che si comportavano diversamente quando la temperatura aumentava:uno adsorbito sulla superficie degli elettrodi d'oro, mentre l'altro desorbiva, producendo tensioni opposte (positive o negative). Hanno depositato ogni liquido ionico come un inchiostro tra due elettrodi d'oro che sono stati spruzzati su un pezzo di carta comune. Quando è collegato in serie, i due liquidi ionici producevano un segnale elettrico quando si verificava una grande differenza di temperatura, come accadrebbe in un incendio. In un test pilota del nuovo sensore, i ricercatori ne hanno attaccato uno a una pianta d'appartamento. Quando misero un batuffolo di cotone fiammeggiante vicino alle radici della pianta, la temperatura nella parte inferiore del sensore è aumentata rapidamente, producendo un segnale di tensione che un chip di microcomputer collegato ha trasmesso in modalità wireless a un ricevitore. Dopo aver raccolto il segnale, il ricevitore ha attivato un allarme sonoro e una luce rossa. I chip di carta termoelettrica sono economici ($0,04), e i materiali sono ecologici, dicono i ricercatori.