Jak uhasit požár pomocí zvuku

Studenti Viet Tran a Seth Robertson sestrojili basový hasicí systém jako svůj školní výzkumný projekt v rámci inženýrského studia. Nechali se inspirovat webem vládní vědecko-vojenské agentury DARPA, kde nalezli obecný koncept hasicího přístroje, který funguje bez hasicí látky. Hasicí látky jsou totiž často zdrojem toxického znečištění pro své okolí. Teoretický koncept hašení pomocí zvuku sice existoval již radu let, ale nikdo na této bázi zatím nepostavil fungující přístroj. To byla výzva pro oba studenty.

Základní ideou zvukového hasicího přístroje je vysílání výrazných mechanických či tlakových vln vzduchem směrem k hořícímu materiálu. Při určité frekvenci by mělo dojít k oddělení plamenů a okolního kyslíku a oheň by měl zhasnout. Studenti přitom postupovali metodou pokusu a omylu. Nejdříve zkoušeli vysoké a velmi vysoké frekvence, avšak bez výsledku. Hasicí účinky se naopak dostavily na opačném konci zvukového spektra, konkrétně u nejnižších zvuků, které ještě dovedou zachytit lidské uši. Ukázalo se, že basové zvuky v pásmu mezi 30 a 60 hertzy jsou to pravé, co je pro uhašení plamenů třeba.

Na tomto základě pak studenti postavili přenosný zvukový hasicí systém o hmotnosti 9 kilogramů, který obsahuje zdroj energie, zesilovač a tzv. kolimátor, který slouží k usměrnění a fokusování zvuku do přesného směru. Kolimátor přitom vyrobili z kartonového válce. Celkové náklady na vývoj a výrobu systému dosáhly 600 dolarů. Přenosný systém pak vyzkoušeli na uhašení plamenů, které vyvolali pomocí zapálení alkoholu na pánvi. Systém fungoval, když se k plamenům mohl přiblížit na vzdálenost několika decimetrů. Lidské ucho při hasicím zásahu slyší pronikavý basový zvuk, podobný zvukům z basových reproduktorů zvukových soustav. Na rozdíl od podobných reproduktorů je však hasicím systémem vydávaný zvuk mnohem více směrovaný.

Zvukový hasicí systém sice zatím zvládá hasit jen malé ohně “kuchyňského” charakteru, ale jeho tvůrci doufají, že v budoucnu jím bude možné provádět protipožární zásahy většího rozsahu a bude možné jej používat například na palubách kosmických lodí a stanic. Do budoucna také počítají s možností přídavného chlazení ohniska požáru.

Zdroje: Phys.Org, George Mason University, Popular Science, TIME, N4GM, Gizmodo