新加坡南洋理工大学团队（以下简称“NTU”）发明了一种可以使木材 “防火”的隐形涂层。让木材的自然之美大放异彩的同时仍能提供重要的防火屏障。
研究背景
随着大规模工程木材在建筑业的普及，木材面临的最大挑战之一是其易燃性。在未经处理的情况下，木头或木材很容易燃烧和起火。
例如，在1666年的伦敦大火中，伦敦市中心的大部分地区被烧毁，因为木材是建筑的主要部分。今天，大多数建筑是使用钢、混凝土和玻璃的组合，所有这些都相对不容易被火烧。
在过去的十年，由于成本较低和施工速度较快，大规模工程木料越来越受欢迎，其生产力提高可达35%。如果木材采自可持续管理的森林，与钢铁或混凝土建筑相比，它的碳足迹也较低。
目前保护木制建筑内部免受火灾的做法要求使用防火板（通常是石膏板和镁质板），或在木材上涂上类似油漆的防火涂料，这两种做法都掩盖了木材的天然木纹。
相比之下，NTU开发的新的隐形涂料可以让木材的自然之美大放异彩。但在被火“激活”时，仍能提供一个火焰屏障。
木构建筑自然之美，来源：NTU官网
“防火”木材技术原理
由NTU材料科学与工程学院的Aravind Dasari副教授领导的团队发明的这种防火涂层只有0.075毫米厚，高度透明，肉眼无法看到。
研发团队，来源：NTU官网
当被高温火焰加热时，会发生一系列复杂的化学反应，导致涂层变成焦炭，膨胀到原来厚度的30多倍。这种焦炭可以防止火烧到下面的木材，正如实验室测试中显示的那样。
Dasari副教授是阻燃材料方面的专家，他解释道：“大多数木材或木板只有一层透明的外衣，以保护它们不受潮湿、天气腐蚀、白蚁或害虫的影响，而不是被设计来承受高热。因此，木材仍然可以很快燃烧，尤其是在没有保护的情况下。”
“在我们的涂层中，我们使用技术来锁定某些化合物，并与树脂相互作用。它们将以系统的方式积极参加化学反应。暴露在高热下导致焦炭的形成。这种焦炭是被设计成具有极强的耐热性，使下面的木材与高热绝缘。”
焦炭层防火，来源：NTU官网
“防火”木材的前景展望
这项创新通过NTU的创新和企业公司NTUitive进行了技术披露，商业化项目通过NTUitive Gap基金获得了25万新元的资助。
NTU副校长（创新与创业）Louis Phee教授认为这项创新是木材建筑业的一个革命性的进步。
Phee教授说："利用NTU在材料科学和工程方面的优势，这是一个基础研究如何转化为具有高度影响力的商业应用的例子，因为这种隐形涂层可以提高木材建筑的安全性和美观性，而且几乎没有缺点。”
“像这样的创新是NTU可以提供给那些热衷于与我们合作的业界人士的，这些技术可以用来创造独特的产品，确保新加坡在全球市场的竞争力。”
NTU团队现在正与不同的公司进行许可谈判。Venturer Timberwork公司正在积极探索使用这种创新的涂层，以保护他们目前项目中的大规模工程木料元素。
Venturer公司的总经理Kevin Hill先生说：“加强工程木材的抗火能力对于在更多的建筑环境中扩大这项技术的应用至关重要。”
“在Venturer公司，像其他大众木材建筑领域的利益相关者一样，我们相信如果防火性能能够得到改善，更多的新项目会考虑使用这种新的涂层技术。它有可能减少成本和对其他更昂贵的解决方案的依赖，如使用更厚的木材来增加炭化层，或通过用防火板来封装木材，这就否定了这种可持续发展和生产性建筑技术的美。”
Venturer公司项目，来源：venturertimberwork官网
“防火”木材的未来应用
这种新涂层预计会受到建筑业的热捧，因为木材建筑需要满足监管机构制定的特定建筑防火规范。
目前市场上只有少数能同时提供透明度和阻燃性能的产品。目前声称具有这两种特性的产品要么成本极高，要么无法通过行业使用的国际标准。
在行业标准测试中，如在第三方认证实验室进行的单项燃烧项目测试中，NTU研发的涂层达到了最高等级。当暴露在高温火焰下时，涂层产生的烟雾非常少，能够防止火焰蔓延。
当刮掉焦炭时，下面的木材仍然完好无损，证明了涂层保护木材的效率。而这一点很重要，因为在发生火灾时，建筑材料需要具有阻燃性和相对无烟性，以使建筑物内人员能够安全撤离。
在Exactitude Consultancy最近的一份报告中，全球防火涂料行业预计到20293年将增长到10.6亿美元的市场。
因此展望未来，Aravind副教授将寻求与行业伙伴合作，测试涂层的有效性和寿命。
Aravind副教授（右三），来源：NTU官网
信息来源：
1. "NTU Singapore invents an invisible coating that turns wood ’fireproof ‘" NTU Media Release;
