新款设备利用电驱风力灭火

该装置旨在替代有毒化学泡沫或可能加剧水资源压力的消防栓等传统灭火措施，它利用导电气溶胶（一种可传导电流的微小粒子）的力量来抑制火焰。

研究主要作者、俄亥俄州立大学医学院精神病学研究科学家约翰·拉罗科表示，这些气溶胶由涡环（小型环形气流）承载，将粒子转化为短促的脉冲气流，使周围氧气转化为臭氧。释放后，其加速气流产生剧烈湍流，破坏自然燃烧过程并快速扑灭目标火焰。

"通过结合电力和涡环技术，我们找到了解决环境问题的更有效方法，这将提升我们的生活质量，"拉罗科说。

该发射装置形似小型桶状物，连接在臂托上。消防员将桶体对准火源，桶体会利用压缩空气脉冲或弹性膜片，通过电弧释放气溶胶进行灭火。

研究合著者、电气与计算机工程副教授库德西亚·塔赫米娜表示，研发这种低成本、安全且便携装置的初衷，是为了改进现有火灾管理技术。

研究第一步是确定构成导电气溶胶的最佳化学组合。经过两轮试验测试七种混合物后，导电性最强的粗铜溶液被选为涡环材料。在模拟验证该装置能成功灭火后，研究人员着手测试如何进一步优化发射器功率。

为此，他们测试了两个版本的原型机：配备锥形喷口的压缩空气发射器（通过释放压缩空气产生涡环）和采用方边喷口的弹性膜片发射器（利用弹性膜产生涡环）。

尽管压缩空气涡环发生器的效率显著更高，但实验表明两种原型的有效射程均接近2米（约6.5英尺）。

"两种装置都令我们对这项发明感到震撼，"拉罗科说。

该研究近期发表于期刊《技术》。

研究合著者、电气与计算机工程专业本科生约翰·西蒙尼斯表示："根据火灾规模和投入的消防员数量，实际救援中可能需要多台此类设备。"

"我们的涡环发射器设计本质上非常简单，"西蒙尼斯说，"这种简洁性的优势在于其高度可扩展性。"

"它能在狭窄空间灵活操作，可穿越门廊和室内环境，同时具备足够尺寸以产生实用性的涡环，"他补充道。

由于涡环在消散时仍保持形态，其携带化学物质的有效距离远超其他方法——这一优势使消防员无需冒险接近火焰即可灭火，显著提升安全性。

研究结论指出，通过集成多模态传感器或图像分析系统可进一步开发该设备。西蒙尼斯表示，这些计算机视觉升级将使发射器能够针对多种火源引发的火灾。

该研究对工业自动化和航天技术领域具有潜在应用价值，该装置未来可用于保护军用车辆乃至航天器内部免受火灾威胁。

"我们的设备将在诸多领域创造重要价值，"西蒙尼斯强调。