Les récents incendies dévastateurs dans la forêt amazonienne et la brousse australienne mettent en évidence la nécessité de détecter les incendies de forêt à un stade précoce, avant qu'ils ne deviennent incontrôlables. Les méthodes actuelles comprennent les satellites d'imagerie infrarouge, télédétection, tours de guet et patrouilles aériennes, mais au moment où ils sonnent l'alarme, il pourrait être trop tard. Maintenant, chercheurs rapportant dans Matériaux et interfaces appliqués ACS ont développé des « puces en papier » auto-alimentées qui détectent les premiers incendies et transmettent un signal.

Précédemment, des scientifiques ont proposé de placer un réseau de capteurs dans la forêt qui pourrait détecter les changements de température, de fumée ou d'humidité et transmettre sans fil un signal aux intervenants. Cependant, un tel système n'a pas encore semblé pratique car tous les composants de détection nécessitent de l'alimentation. Les batteries finiraient par devenir mortes et devraient être remplacées. Matériaux thermoélectriques, qui convertissent les différences de température en électricité, pourraient simultanément détecter les augmentations de température causées par les incendies et s'alimenter eux-mêmes. Cependant, la plupart de ces matériaux sont des semi-conducteurs inorganiques solides, qui sont souvent chers, rigide et peu respectueux de l'environnement. Yapei Wang et ses collègues voulaient savoir si les liquides ioniques pouvaient être utilisés comme matériaux thermoélectriques pour la détection des incendies. Ces fluides sont des sels à l'état liquide, et deux types différents de liquides ioniques peuvent être connectés en série pour générer des signaux.

Pour fabriquer des capteurs thermoélectriques à base de papier, les chercheurs ont choisi deux liquides ioniques qui se comportent différemment lorsque la température augmente :l'un adsorbé à la surface des électrodes en or, tandis que l'autre désorbait, produisant des tensions opposées (positives ou négatives). Ils ont déposé chaque liquide ionique comme une encre entre deux électrodes d'or qui ont été pulvérisées sur un morceau de papier ordinaire. Lorsqu'il est connecté en série, les deux liquides ioniques ont produit un signal électrique lorsqu'une grande différence de température s'est produite, comme cela arriverait dans un incendie. Dans un essai pilote du nouveau capteur, les chercheurs en ont attaché un à une plante d'intérieur. Quand ils ont placé une boule de coton enflammée près des racines de la plante, la température au bas du capteur a rapidement augmenté, produire un signal de tension qu'une puce de micro-ordinateur attachée transmise sans fil à un récepteur. En captant le signal, le récepteur a activé une alarme sonore et une lumière rouge. Les puces de papier thermoélectriques sont bon marché (0,04 $), et les matériaux sont respectueux de l'environnement, disent les chercheurs.