新型電助風力裝置：高效滅火新利器

研究人員研發出一款新型行動式工具，有望改善消防員的滅火方式，讓滅火過程更高效，且大幅降低危險性。

傳統滅火手段，像有毒化學泡沫或是使用會耗費大量水資源的消防栓，而這款新裝置則是以導電氣溶膠的力量來壓制火焰。導電氣溶膠是一種能傳導電流的微小顆粒。這些氣溶膠由渦環攜帶，渦環是一種甜甜圈形狀的小氣團，它能將顆粒轉化為短脈衝風，把附近的氧氣轉化為臭氧。該研究的主要作者、俄亥俄州立大學醫學院精神科研究科學家約翰・拉羅科表示，一旦釋放，加速的氣流會產生快速紊流，破壞自然燃燒過程，迅速撲滅目標火勢。

拉羅科說：「透過結合電力和渦環技術，我們找到了一種更有效的方式來解決環境問題，提升我們的生活品質。」

這款發射裝置外形類似一個小桶，並附有手臂支架。消防員只需將桶口對準火源，桶身會利用壓縮空氣的爆發或彈性隔膜，以電弧方式發射氣溶膠來滅火。

該研究的共同作者、電氣與計算機工程副教授庫迪西亞・塔赫米娜表示，研發這款低成本、安全且便攜裝置的想法，最初是作為改進現有火災管理技術的一種方法。

研究的第一步是確定哪種化學組合最適合構成導電氣溶膠。經過兩輪測試七種混合物後，其中導電性最強的粗銅溶液被選作渦環材料。在研究模擬顯示該裝置能成功撲滅火災後，研究人員著手測試如何進一步最佳化發射器的功率。

為此，他們測試了兩種原型版本：一種是帶有錐形槍口的壓縮空氣發射器，透過釋放壓縮空氣產生渦環；另一種是帶有方形邊緣槍口的彈性隔膜發射器，利用彈性膜產生渦環。

儘管壓縮空氣渦流產生器比對照組效率高得多，但研究發現，兩種原型的有效射程都接近2米（約6.5英尺）。拉羅科說：「在這兩種情況下，這項發明都讓我們大為驚艷。」

該研究最近發表在《技術》期刊上。在實際緊急情況中，根據火勢大小和投入的消防員數量，可能需要多個這樣的裝置。

研究的另一位共同作者、電氣與計算機工程本科學生約翰・西蒙尼斯說：「我們的渦環發射器設計其實非常簡單，這種簡單性的好處之一是它具有很強的可擴充套件性。」

他還表示：「它在狹窄空間中具有良好的操作性，能穿過門和在室內環境中使用，同時又足夠大，能產生渦環帶來實用效果。」

由於渦環在消散過程中能保持形狀，它們能攜帶化學物質到更遠的距離，這是相較於其他方法的一大優勢，能讓消防員無需靠近火焰撲火，從而更安全。

西蒙尼斯表示，研究總結認為，可透過將多模式感測器或影像分析整合到系統中，進一步開發這款裝置。這些電腦視覺升級將使發射器能夠針對各種不同火源引發的火災。

這項研究對工業自動化和航空航天技術也有未來應用潛力，該裝置可用於保護軍用車輛甚至航天器內部免受火災威脅。西蒙尼斯說：「我們的裝置有很多應用場景，能帶來改變。」俄亥俄州立大學的斯坦・埃瑟爾也是共同作者之一。