Forscher haben ein neues tragbares Tool entwickelt, mit dem die Feuerwehrleute ausbreiten und den Prozess effizienter und weitaus riskanter machen können.
Dieses Gerät wurde als Alternative zu traditionellen Brandbekämpfungsmaßnahmen wie giftigen chemischen Schäumen oder Hydranten gebaut, deren Verwendung Wasserressourcen dehnt, und unterdrückt Flammen mithilfe der Leistung leitender Aerosole, kleine Partikel, die Strom leiten können.
Diese Aerosole werden von Wirbelringen getragen-kleine Donut-förmige Luftbänder-, die die Partikel in kurze Windpulse verwandeln, die den Sauerstoff in der Nähe in Ozon umwandeln. Nach der Veröffentlichung erzeugt ihr beschleunigter Luftstrom schnelle Turbulenzen, stört den natürlichen Verbrennungsprozess und löscht das Zielbrand schnell, sagte John Larocco, führender Autor der Studie und Forschungswissenschaftler in Psychiatrie am Ohio State University College of Medicine.
„Mit einer Kombination aus Strom und dieser Wirbelring -Technologie fanden wir eine effizientere Möglichkeit, ein Umweltproblem zu lösen, das unsere Lebensqualität verbessern wird“, sagte Larocco.
Das Launcher -Gerät ähnelt einem kleinen Eimer, der an einer Armklammer befestigt ist. Feuerwehrleute zielen auf den Eimer auf das Feuer, und der Eimer würde Ausbrüche aus Druckluft oder ein elastisches Zwerchfell verwenden, um Aerosole in einem elektrischen Bogen zu liefern, um gegen das Feuer zu kämpfen.
Die Idee, dieses kostengünstige, sichere und tragbare Gerät ursprünglich als Methode zur Verfeinerung der aktuellen Brandmanagementtechniken zu erstellen, sagte Qudsia Tahmina, Mitautorin der Studie und Associate Professor für Elektro- und Computertechnik.
Der erste Schritt der Studie bestand darin, zu bestimmen, welche chemischen Kombinationen die leitenden Aerosole am besten ausmachen würden. Sobald sieben Gemische in zwei Versuchen getestet wurden, die leitendste von ihnen, eine grobe Kupferlösung, wurde als Wirbelringmaterial ausgewählt. Nachdem die Simulationen der Studie zeigten, dass es dem Gerät erfolgreich sein würde, Brände zu unterdrücken, wollten die Forscher testen, wie sie die Leistung des Launcher weiter optimieren konnten.
Zu diesem Zweck testeten sie zwei Versionen ihres Prototyps: einen Druckluftwerfer mit einer konischen Mündung, die Wirbelringe durch Freisetzung von Druckluft und einen elastischen Zwerchfellern mit einer quadratischen Mündung erzeugte, die Wirbelringe mit einer elastischen Membran erzeugte.
Obwohl der komprimierte Luftwirbelgenerator signifikant effizienter war als sein Gegenstück, zeigte ihre Arbeit, dass beide Prototypen einen wirksamen Bereich von fast 2 Metern oder etwa 6,5 Fuß hatten.
„In beiden Fällen wurden wir von der Erfindung überwältigt“, sagte Larocco.
Die Studie wurde kürzlich im Journal veröffentlicht Technologien.
Abhängig von der Größe eines Feuers und der Anzahl der Feuerwehrleute, die zum Kampf gegen es eingesetzt werden, ist es wahrscheinlich, dass einige dieser Geräte in einem echten Notfall erforderlich wären.
„Die Gestaltung unseres Wirbelstars ist eigentlich wirklich einfach“, sagte John Simonis, ein weiterer Co-Autor der Studie und ein Student in Elektro- und Computertechnik „, ist einer der Vorteile dieser Einfachheit, dass sie auch sehr skalierbar ist. „
„Es ist in engen Räumen wendig, so dass Sie durch Türen und Innenumgebungen gehen können, aber auch groß genug, um die praktischen Vorteile zu haben, diese Wirbelringe zu erzeugen“, sagte er.
Da Wirbelringe auch ihre Form beibehalten, während sie sich auflösen, können sie chemische Nutzlasten über längere Strecken tragen – einen Vorteil gegenüber anderen Methoden -, die Feuerwehrleuten sicherer machen, da sie keine Verletzungen riskieren müssten, indem sie sich den Flammen nähern, um sie zu setzen, um sie zu setzen sie raus.
Die Studie kommt zu dem Schluss, dass ihr Gerät durch Integration multimodaler Sensoren oder Bildanalyse in das System weiterentwickelt werden könnte. Diese Computer -Vision -Upgrades würden es dem Launcher ermöglichen, Brände zu zielen, die durch eine Vielzahl von Quellen verursacht werden, sagte Simonis.
Die Forschung hat auch zukünftige Auswirkungen auf industrielle Automatisierung und Luft- und Raumfahrttechnologien, bei denen das Gerät zum Schutz von Militärfahrzeugen und sogar zum Innenraum von Raumfahrzeugen vor Bränden verwendet werden kann.
„Es gibt viele Anwendungen für unser Gerät, um etwas zu bewirken“, sagte Simonis.
