Как звук низкой частоты может гасить пожары: новое решение из Калифорнии

Калифорнийская стартап-компания Sonic Fire Tech представила технологию подавления огня с помощью низкочастотных звуковых волн. Компания утверждает, что использует инфразвук — звуковые колебания ниже порога слышимости человека, порядка 20 Гц — для взаимодействия с молекулами кислорода вокруг пламени и перемещения их таким образом, чтобы они оказывались вне зоны горения быстрее, чем пламя успевает их исчерпать, выступая топливом.

По описанию разработчиков, конструкция системы напоминает устройство автомобильного двигателя по принципу организации компонентов и потока энергии, при этом технология не требует применения воды или огнегасящих химикатов. Компания получила патент на свою систему и привлекла финансирование в размере $3,5 млн, которое планируется направить в том числе на масштабирование и увеличение эффективной зоны действия: с начальной дальности порядка 25 футов до 330 футов. В метрической системе это примерно с 7,6 метра до 100,6 метра, что позволит применять аппарат не только на ограниченных объектах, но и для защиты домов и открытых территорий.

В основе проекта — сотрудничество председателя совета Sonic Fire Tech Майкла Томаса и бывшего инженера NASA, специалиста по теплотехнике и акустике Джеффа Брюдера (Geoff Bruder). При разработке прототипа Брюдер лично экспериментировал с доступными компонентами. «I got a subwoofer and some parts from Home Depot and AutoZone and said, ‘Hey, let’s see if we can do any better than other people had,’» (Я купил сабвуфер и несколько деталей в Home Depot и AutoZone и сказал: «Давайте посмотрим, сможем ли мы сделать лучше, чем другие» — прим. редакции Dj.ru), рассказал он о ранних шагах создания установки. По его словам, в одном из испытаний они потушили источник огня с расстояния семи футов прямо на подъездной дорожке: «We knocked a fire out from seven feet in my driveway.» (Мы потушили огонь с расстояния семи футов на моей подъездной дорожке — прим. редакции Dj.ru).

Разработчики подчеркивают, что рост числа лесных пожаров и периоды засухи в Калифорнии создают новые вызовы для традиционных систем пожаротушения. В условиях, когда страховые компании отказывают в покрытии новым домам в районах с повышенным риском возгораний, безводная акустическая система рассматривается как дополнительный инструмент повышения безопасности жилья и инфраструктуры. Представитель одного из соинвестировавших фондов, Rajesh Swaminathan, высказал идею о необходимости новых подходов к подавлению лесных пожаров: "Traditional fire suppression tools weren’t built for the wildfire reality we face today" (Традиционные инструменты тушения пожаров не были созданы для той реальности лесных пожаров, с которой мы сталкиваемся сегодня — прим. редакции Dj.ru). Он также отметил: "Sonic Fire Tech is taking a bold new approach, using sound waves that aim to fight fires more safely and effectively, and may even stop ignition before flames ever start." (Sonic Fire Tech использует смелый новый подход: звуковые волны, которые направлены на борьбу с пожарами более безопасно и эффективно и даже могут предотвратить загорание до появления пламени — прим. редакции Dj.ru).

Идея применения низких частот для ограничения горения не возникла мгновенно: способность звука влиять на огонь обсуждается и исследуется как минимум с середины 2010-х годов. Первые широкие обсуждения этой темы появились около десяти лет назад после студенческого инженерного проекта 2015 года, который стал вирусным в медиапространстве. Позднее в 2016 году проект Firesound с «летающей тарелкой» в виде беспилотника привлёк внимание как возможное решение для национальных парков и лесных массивов.

Sonic Fire Tech позиционирует свою систему как устройство, способное работать в тех условиях, где доступ к воде ограничен или применение химических средств невозможно или нежелательно. Архитектура установки предполагает создание направленных низкочастотных волн, которые формируют локальные изменения потока воздуха и распределения кислорода, тем самым подавляя пламя или предотвращая его генерацию в очаге возгорания. По словам команды, одна из ключевых задач — масштабирование и адаптация системы так, чтобы она была пригодна для применения в жилых кварталах, на участках частных домов и в зонах, прилегающих к лесам.

В рамках общественной реакции на рост числа пожаров в штате в начале года несколько представителей музыкального и культурного сообщества оказались среди пострадавших. Музыкант Madlib запустил сбор средств для своей семьи после того, как семья потеряла дом, десятилетия музыкальных материалов и оборудование в результате пожара. Локальный лейбл Leaving Records выпустил благотворительную компиляцию из 98 треков, в которую вошли работы таких исполнителей, как André 3000, KMRU, Arushi Jain, Julia Holter и другие; вырученные средства направлялись на помощь пострадавшим.

Команда Sonic Fire Tech публикует демонстрационные видеозаписи работы акустического устройства, где показаны экспериментальные сессии по подавлению огня на малых дистанциях и попытки увеличения зоны действия. Разработчики отмечают, что дальнейшие шаги включают доведение технологии до коммерческого продукта для частного использования, стандартизацию испытаний и дополнительную валидацию эффективности в полевых условиях и при разных типах горючих материалов.

Компания продолжит работать над увеличением дальности и над снижением стоимости устройств, чтобы сделать систему доступной для домовладельцев и служб защиты территорий. Одновременно идут научные исследования, направленные на уточнение физических механизмов взаимодействия инфразвука с потоками воздуха и молекулами кислорода, а также на оценку безопасности длительного или повторяющегося воздействия низкочастотных волн на людей и животных.

Демонстрации и дальнейшие отчёты о ходе испытаний Sonic Fire Tech доступны в официальных медиаматериалах компании; разработчики планируют публиковать обновления по мере получения новых данных и расширения возможностей системы.