Các nhà khoa học của Bộ Quốc phòng Mỹ nảy ra ý tưởng sử dụng sóng âm thanh để chống hỏa hoạn. Âm thanh và trường điện từ có thể khống chế những đám cháy nhỏ trong không gian kín. Hỏa hoạn trong những không gian kín như máy bay, xe tăng, tàu chiến luôn là mối họa lớn đối với mọi quân đội. Cơ quan Các...
Các nhà khoa học của Bộ Quốc phòng Mỹ nảy ra ý tưởng sử dụng sóng âm thanh để chống hỏa hoạn. Âm thanh và trường điện từ có thể khống chế những đám cháy nhỏ trong không gian kín.
Hỏa hoạn trong những không gian kín như máy bay, xe tăng, tàu chiến luôn là mối họa lớn đối với mọi quân đội. Cơ quan Các dự án nghiên cứu cao cấp (DARPA) của Bộ Quốc phòng Mỹ nảy ra ý tưởng trị lửa bằng âm thanh từ năm 2008. Họ lập ra chương trình mang tên Instant Fire Suppression (Khống chế hỏa hoạn tức thời) để biến ý tưởng thành hiện thực, BBC đưa tin.
DARPA đã khống chế thành công những đám cháy nhỏ
trong không gian kín bằng âm thanh và trường điện từ.
"Về phương diện vật lý, lửa là một dạng plasma lạnh. DARPA cho rằng con người có thể dập tắt ngọn lửa bằng các kỹ thuật vật lý. Chúng tôi chọn hai phương pháp: sử dụng trường điện từ và âm thanh", DARPA thông báo trên trang web của họ.
Để sử dụng trường điện từ, các nhà nghiên cứu chế tạo một cực điện cầm tay để khống chế những đám cháy nhỏ phát sinh từ khí metan và nhiên liệu lỏng. Song đối với những ngọn lửa lớn hơn, họ sử dụng các loa to.
"Trường âm thanh làm tăng tốc độ di chuyển của không khí. Tốc độ di chuyển của không khí càng lớn thì việc dập lửa càng dễ dàng. Ngoài ra âm thanh còn làm xáo trộn bề mặt nhiên liệu lỏng khiến quá trình bốc hơi diễn ra nhanh hơn. Tốc độ bốc hơi càng lớn thì ngọn lửa lan càng rộng. Do âm thanh cũng làm tăng tốc độ di chuyển của không khí nên khi lửa lan rộng, nhiệt độ của nó càng giảm - một yếu tố khiến đám cháy dễ tắt hơn", trang web giải thích.
Dù dập được những đám cháy nhỏ trong thử nghiệm bằng trường điện từ và âm thanh, các nhà nghiên cứu của DARPA thừa nhận rằng họ phải chờ thêm một thời gian dài nữa để biến lý thuyết thành ứng dụng thực tiễn.
"Chúng tôi đã chứng minh rằng lĩnh vực chống cháy vẫn còn nhiều điều thú vị. Có lẽ những thành tựu mà chúng tôi đã đạt được sẽ dẫn tới những ý tưởng và ứng dụng mới trong nghiên cứu về chống hỏa hoạn", Matthew Goodman, giám đốc chương trình Instant Fire Suppression, bình luận.
Các nhà khoa học thuộc Bộ Quốc phòng Mỹ từng nghiên cứu khả năng sử dụng sóng âm để dập những đám cháy nhỏ. Ý tưởng này xuất phát từ thực tế hỏa hoạn trong các không gian kín như máy bay, xe tăng và tàu chiến có thể gây nguy hiểm lớn. Trong những môi trường như vậy, việc kiểm soát ngọn lửa nhanh chóng được xem là một yêu cầu quan trọng.
Cơ quan Các dự án nghiên cứu cao cấp, thường được gọi là DARPA, bắt đầu phát triển hướng nghiên cứu này từ năm 2008. Chương trình được đặt tên Instant Fire Suppression, có nghĩa là khống chế hỏa hoạn tức thời. Theo BBC, chương trình nhằm biến ý tưởng dùng các tác động vật lý để xử lý đám cháy thành một phương án có thể kiểm chứng.
DARPA cho biết các nhà nghiên cứu đã kiểm soát thành công một số đám cháy nhỏ trong không gian kín. Hai phương pháp được thử nghiệm gồm sử dụng trường điện từ và sóng âm thanh. Các thử nghiệm này tập trung vào những đám cháy phát sinh từ khí metan và nhiên liệu dạng lỏng.
Theo cách giải thích của DARPA, lửa được xem là một dạng plasma lạnh trong phương diện vật lý. Từ nhận định đó, các nhà nghiên cứu cho rằng có thể tác động đến ngọn lửa bằng những kỹ thuật vật lý phù hợp. Họ lựa chọn trường điện từ và âm thanh làm hai hướng thử nghiệm chính trong chương trình.
Đối với trường điện từ, nhóm nghiên cứu chế tạo một cực điện cầm tay để tác động lên những đám cháy nhỏ. Thiết bị này được thử nghiệm với các đám cháy liên quan đến khí metan và nhiên liệu lỏng. Nguồn thông tin không nêu chi tiết về công suất thiết bị, thời gian xử lý hay điều kiện cụ thể của từng thử nghiệm.
Khi xử lý những ngọn lửa lớn hơn trong phạm vi thử nghiệm, các nhà nghiên cứu sử dụng những loa có kích thước lớn. Trường âm thanh làm tăng tốc độ di chuyển của không khí xung quanh ngọn lửa. Sự thay đổi này có thể làm quá trình cháy biến đổi theo hướng khiến ngọn lửa dễ bị dập tắt hơn.
Âm thanh cũng làm xáo trộn bề mặt của nhiên liệu lỏng, từ đó thúc đẩy quá trình bốc hơi. Việc bốc hơi nhanh hơn có thể khiến ngọn lửa lan rộng hơn, nhưng đồng thời chuyển động không khí tăng lên làm nhiệt độ của ngọn lửa giảm. Theo phần giải thích được công bố, sự suy giảm nhiệt độ là một yếu tố hỗ trợ quá trình dập lửa.
Dù đạt kết quả với những đám cháy nhỏ, các nhà nghiên cứu DARPA cho rằng phương pháp này chưa sẵn sàng để triển khai trong thực tiễn. Họ nhận định cần thêm thời gian để chuyển các kết quả lý thuyết và thử nghiệm thành ứng dụng chống hỏa hoạn. Matthew Goodman, giám đốc chương trình Instant Fire Suppression, cho rằng những kết quả này có thể mở ra các ý tưởng và ứng dụng mới trong nghiên cứu về phòng chống cháy.
