新装置利用电驱风力灭火

该装置旨在替代传统消防措施（如有毒化学泡沫或可能耗费水资源的消防栓），利用导电气溶胶（可传导电流的微粒）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（小型环状气流带）承载，将粒子转化为短脉冲风，使周围氧气转化为臭氧。释放后，其加速气流产生剧烈湍流，扰乱自然燃烧过程并迅速扑灭目标火灾。

"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。

该发射装置形似连接在臂托上的小型桶状结构。消防员将桶体对准火源，桶体利用压缩空气脉冲或弹性隔膜，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娅·塔米娜表示，最初研发这种低成本、安全便携装置的目的是改进现有火灾管理技术。

研究第一步是确定导电气溶胶的最佳化学组合。经两次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。在模拟验证装置可有效灭火后，研究人员着手优化发射器功率。

为此，他们测试了两个原型版本：采用锥形喷嘴的压缩空气发射器（通过释放压缩空气产生涡环）和采用方边喷嘴的弹性隔膜发射器（通过弹性膜产生涡环）。

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惊叹不已，"拉罗科表示。

该研究近期发表于《技术》（Technologies）期刊。

研究人员表示，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设备协同作战。

"我们的涡环发射器设计本质极为简洁，"研究合著者、电气与计算机工程专业本科生约翰·西蒙尼斯说，"这种简洁性的优势在于其高度可扩展性。"

"它在狭小空间具有机动性，可穿越门廊和室内环境，同时尺寸足以产生具有实用价值的涡环。"

由于涡环消散时仍能保持形态，其携带化学物质的有效距离远超其他方法——该优势可提升消防员安全性，使其无需冒险靠近火焰实施扑救。

研究指出，未来可通过集成多模态传感器或图像分析系统进一步完善装置。西蒙尼斯表示，这些计算机视觉升级将使发射器能够应对各类火源引发的火灾。

该研究对工业自动化和航天技术亦具前瞻意义，该装置未来可用于保护军用车辆乃至航天器舱内环境免遭火灾。

"我们的设备拥有广阔的应用前景以创造价值，"西蒙尼斯强调。