На очередном заседании Американского химического общества ученые из Гарварда рассказали о своих экспериментах по борьбе с огнем при помощи электрического тока.
Аспирант Лудовико Кадемартири и его коллеги обнаружили множество работ, исследующих влияние электричества на огонь (искривление языков пламени, его мерцание). В некоторых упоминалось, что заряд может даже погасить пламя. Но никто из ученых так и не удосужился изучить практическое применение феномена.
«Контролировать пламя – сложно, но наше исследование показало, что приложением сильного электрического поля можно подавить распространение огня очень быстро», — сказал Кадемартири.
Причем наилучший эффект, как выяснилось, достигается с сильным осциллирующем полем. Предшественники Кадемартири использовали сравнительно слабые и постоянные поля, и потому не могли узнать, насколько мощным может быть эффект подавления огня.
Чтобы добиться яркого результата, инженеры подключили устройство, напоминающее стержень, к усилителю (до 600 ватт мощности и с рабочим напряжением до 40 киловольт). С помощью такой системы авторам опыта удалось сбить пламя высотой 30-50 сантиметров. В дальнейших экспериментах был тот же результат. При этом на заседании Лудовико отметил, что в теории для борьбы с огнем будет достаточно и десятой части использованной мощности.
Что именно происходит с пламенем под воздействием электрического импульса, исследователи до конца не разобрались. Они полагают, что имеет место сразу несколько разных явлений.
Однако есть некоторые догадки. Так, сильное электрическое поле (в десятки киловольт), формируемое «волшебной палочкой», скорее всего, влияет на заряженные частицы внутри пламени (сажу, ионы и электроны) и заставляет их перемещаться. А эти заряженные частицы, в свою очередь, влияют на потоки газа в пламени, нарушают его стабильность и в финале отделяют пламя от его источника (топлива).
Американские ученые мечтают о том, что рано или поздно «электрическим лучом» можно будет проделывать отверстия (коридоры) в стене огня, чтобы открывать вход пожарным и выход пострадавшим людям.
Конечным результатом нынешнего исследования может стать заплечный ранец-огнетушитель для спасателей (силовая установка будет располагаться внутри) или же электрические потолочные «разбрызгиватели», вроде водяных спринклеров, что используются в системах пожаротушения зданий.
Что особенно приятно, тушить возгорания при помощи новой технологии можно будет издалека. А это не только обезопасит пожарных, но избавит спасателей от необходимости в подводе воды и прочих материалов к месту пожара. Или, во всяком случае, традиционных средств пожаротушения потребуется меньше, чем раньше.
Кадемартири со товарищи видят и другое применение своему открытию: с его помощью можно будет контролировать горение в двигателях, на электростанциях, а также в сварочных аппаратах и газовых резаках, считают ученые.
В любом случае, Лудовико еще намерен выяснить, как описанный эффект зависит от масштабов пламени, как потоки заряженных частиц влияют на пламя, кинетику химических реакций в зоне горения и перераспределение потоков тепла.