随着气候变化带来更炎热、更干燥的气候条件，我们看到火灾发生的季节越来越长，野火的规模越来越大，频率越来越高。近年来，灾难性的野火摧毁了房屋和基础设施，给灾区居民的生活和生计造成了毁灭性的损失，破坏了荒地资源和经济。我们需要新的解决方案来扑灭野火，保护地区免受破坏。

斯坦福大学（Stanford University）工程学院的研究人员开发出一种可喷洒的增水凝胶（Water-enhancing gels），可以喷洒在房屋和重要基础设施上形成保护罩，保护建筑物免受野火破坏。与现有的商业产品相比，这种凝胶持续时间更长，效果更好。这项研究发表在8月21日的《先进材料》（Advanced Materials）杂志上。

该论文的作者工程学院材料科学与工程系副教授Eric Appel表示，在典型的野火条件下，目前的增水凝胶在45分钟内就会变干。新开发的凝胶还具有更广泛的应用，可以在火灾发生前更早地喷洒，可以增加日常的保护，当火灾发生时，它也将发挥更好的作用。

增水凝胶由超级吸水聚合物制成，它们与水混合后喷洒在建筑物上，会膨胀成胶状物质，附着在建筑物外部，形成一层厚厚的湿保护层。但是，野火附近的环境非常干燥，气温可能接近100华氏度，且风力很大，湿度为零，这种极端情况下，即使被凝胶锁住的水也会很快蒸发。

Eric Appel教授及团队在设计的凝胶中发现，水只是第一层保护。除了纤维素基聚合物外，凝胶中还含有二氧化硅颗粒，当凝胶受热时，二氧化硅颗粒就会留下。他们发现了一种独特的现象，即柔软、湿润的水凝胶在受热后会无缝过渡到坚固的气凝胶防护罩，从而提供更强、更持久的野火防护。这项具有环保意识的突破超越了目前的商业解决方案，为野火提供了一种卓越的、可扩展的防御手段。

研究人员测试了几种新凝胶的配方，将它们涂在胶合板上，然后让其直接暴露在燃气手电筒的火焰中，燃气手电筒的燃烧温度要比野火高得多。最有效的配方能持续7分钟以上，胶合板才开始烧焦。当他们用同样的方法测试一种市售的增水凝胶时，它保护胶合板的时间不到 90秒。传统的凝胶一旦变干就不起作用，而新研发的材料在遇火后会形成二氧化硅气凝胶，在水分全部蒸发后仍能继续保护处理过的基材。一旦火灭了，这些材料也很容易被冲走。

这种凝胶在储存过程中非常稳定，可以用标准设备轻松喷涂，并能很好地附着在各种表面上。凝胶由无毒成分制成，它们很容易被土壤微生物分解，因此这种新材料对人类和环境都是安全的，当火灾发生时，可以用它们来帮助保护重要的基础设施。