新型电子纸型消防安全标识可清晰指引正确逃生方向

当结构复杂的建筑物发生火灾时，往往伴随着大量的浓烟，这些浓烟使得被困人员在逃生时无法辨别方向，进而发生意外。

一般而言，建筑物内部要求设置疏散指示标识和安全出口标识等消防安全标识；而在浓烟中，这些标识又往往很难看清。

晋城市消防救援支队的邢玉凯，经过潜心研究、耐心琢磨，提出应用新型电子纸解决这一问题。这种电子纸覆盖长余辉发光材料后，应用于消防标识，将满足现代建筑以及临时建筑、特殊建筑的生命安全防灾体系要求。

电子纸技术

电子纸，又称数字纸，是传感器的一种衍生产品，它同时具备纸张和电子器件特性，既符合人们的视觉习惯，又具有方便、快捷、彩色化、数字化控制和规格多样化等特点。电子纸可以像纸一样阅读舒适、超薄轻便、可弯曲。电子纸又可以像我们常见的液晶显示器一样具备转换刷新显示内容功能，可以及时显示最新信息，与数字化信息技术紧密结合，信息容量大，可以循环多次使用，并且比液晶显示器省电得多。同时，电子纸具有低功耗、可折叠弯曲、画面显示细腻、可视角宽等优点，尤其在阳光视角下，可视效果好。

电子纸的用途相当广泛，可以用于代替常规显示设备，包括移动通讯和PDA等手持设备显示屏，同样可以定位为超薄型显示器，形成与印刷业有关的应用领域，例如便携式电子书、电子报纸和IC卡等，能提供与传统书刊类似的阅读功能和使用属性。长期以来，纸张一直用作信息交换的主要媒介，但图文内容一旦印在纸张上后就无法改变，不能满足现代社会信息快速更新、信息存储容量大和需长期保存等要求。因此，能够长期保存易编辑、信息存储容量大、信息循环利用率高和可进行高速处理的电子纸技术成为发展的目标。大幅面显示电子纸常可以用作电子展板、POP广告、信息提示牌等，小幅面显示电子纸常用作小型塑料显示、货架标签、手表、信用卡等。总之，电子纸技术既延续了人类对纸张的习惯，又具有电子显示的功能，具有广阔的应用和市场前景。

在邢玉凯的设想中，首先可以利用电子纸具有的低功耗、可折叠弯曲、画面显示细腻、可视角宽、与数字化信息技术紧密结合、信息容量大、循环多次使用等特点，然后设计出一种不需要电源或低耗电的智能化电子纸型消防安全标识，应用于现代社会规模化、高层化、复杂化及多功能化的建筑结构中，来保障人民的生命安全。

长余辉发光材料

长余辉发光材料简称长余辉材料，又被称作夜光材料、蓄光型发光材料，其本质上是一种光致发光材料。它不消耗电能，是一类能够吸收可见光、紫外光、X-ray等，并在激发停止后仍可继续发光的物质。它把吸收的光储存起来，然后在较暗的环境中发出明亮可辨的可见光，因而具有了照明功能，可以起到指示照明的作用，是一种“绿色”光源材料。

对于长余辉发光材料，有两个重要指标，一个是激发光源关闭时的亮度值，即初始亮度；另一个是发光在人眼可视的亮度范围内持续的时间，即余辉时间。目前对于长余辉发光材料的研究大部分都集中在蓝绿色发光材料方面，已知的性能最好的绿色长余辉发光材料是SrAl2O4:Eu2+,Dy3+，蓝色长余辉发光材料Ca　Al2O4∶Eu2+，Nd3+【7】，其他颜色的长余辉发光材料研究进展和应用相对缓慢。

其中SrAl2O4:Eu2+,Dy3+的余辉时间可达60小时以上，具有白昼蓄光、夜间发射的长期循环蓄光、发光的特点，有着广泛的应用前景。因此，邢玉凯计划利用长余辉发光材料自身发光的特点，设计出一种不需要电源，不需要布线的便捷式消防安全标识，以满足临时建筑、特殊建筑的要求，适用于现代建筑，确保人民的生命安全。

电子纸型消防安全标识

结构原理

电子纸利用光的反射进行显示，但在暗室和黑暗环境下可视效果欠佳。长余辉发光材料是一种新型的自发光材料，具有发光亮度高，余辉时间长、稳定性好等优点，将长余辉发光材料进行包膜涂覆以后置于电子纸表面，可以使电子纸在暗室环境下也有较好的显示效果。邢玉凯此项研究的技术原理就是在电子纸上涂覆长余辉发光材料。

邢玉凯以铝酸盐长余辉发光材料在电子纸上涂覆进行了详细的举例说明。铝酸盐是一类成熟的发光材料，如SrAl2O4:Eu2+,Dy3+是一种发绿光长余辉发光材料，进行紫外线照射或自然光照射后，撤掉光源，发光余辉时间完全满足实用需求。将 SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光粉进行包覆以后（防止其水解），按照消防安全标识的要求均匀涂覆在EPD　film上。涂覆密度不能太大，以防止完全遮挡住电子纸薄膜。在自然光下，不影响电子纸可视效果和内容，同时发光材料反射自然光显示标识内容，当将电子纸移入暗室以后，长余辉发光材料缓慢释放在自然光下吸收的能量，进行发光显示标识内容。

另外，还可以将电子粉末与长余辉发光材料按一定的比例混合，在制备EPD　film时直接将长余辉发光材料与电子纸合为一层，这样用途将更为广泛。

邢玉凯认为，这种新型电子纸型消防安全标识具有安装便捷、易弯曲、发光效果好、画面显示细腻、可视角宽、与数字化信息技术紧密结合、信息容量大、可循环多次使用等特点，能够应对并满足现代建筑以及临时建筑、特殊建筑的生命安全防灾体系的要求，在火灾发生后能够有效并主动及时地指引正确的逃生方向，最大限度地减少人员伤亡。尽管目前还没有开发，但其具有相当广阔的潜在应用价值。