Премия Джеймса Дайсона ежегодно присуждается самым креативным идеям в области промышленного дизайна и инженерного проектирования. В этом году ее получило странное устройство, которое было похоже на сосновую шишку. Оно состояло только из угля и воска, а металлы в нем полностью отсутствовали. Это необычное изобретение представляло собой пожарный датчик. Мы расскажем, как работает это оригинальное устройство для борьбы с пожарами.
Как было изобретено это устройство
Это устройство было создано молодыми изобретателями. Они познакомились во время учебы в Имперском колледже Лондона. Они были обеспокоены опустошениями и разрушениями, которые приносят лесные пожары. Изобретатели провели работу по созданию экологически безопасного и эффективного датчика, который способен распознавать возгорание.
Необычный пожарный датчик получил название "Пири". При его создании изобретатели вдохновлялись интересным природным явлением. Некоторые виды сосен роняют семена на землю только в тех случаях, если лесной пожар расплавил смолистую оболочку шишки.
Изобретатели создали датчик, который работает по аналогичному принципу и имеет форму сосновой шишки.
Из чего состоит датчик
Внешняя часть датчика сделана из воска. Это материал, который легко плавится при высокой температуре.
Внутри находится антенна из древесно-углеродного композита. Этот материал хорошо проводит электрический ток. Также устройство содержит соленую морскую воду, которая выделяется при плавлении оболочки из воска.
Принцип работы
Когда начинается пожар, внешняя восковая оболочка датчика "Пири" начинает плавиться. Это происходит при температуре около +80 градусов.
Когда корпус из воска расплавляется, наружу выходит раствор морской воды, который содержит электролиты. Они вырабатывают электроток, питающий передатчик из древесного угля.
Передатчик вырабатывает радиосигнал, который передается местным вышкам. Они улавливают его на расстоянии около 50 км. Затем эти данные могут быть переданы местным службам пожаротушения. Таким образом обеспечивается раннее оповещение о пожаре.
Как использовать
Изобретатели сообщили, что датчики "Пири" можно сбрасывать с пожарных вертолетов в отдаленных участках лесов. Это поможет создать сеть обнаружения лесных пожаров.
Эта сеть могла бы работать через антенны и приемники, которые будут улавливать сигналы от "Пири". Осуществить эту идею не так трудно, как кажется на первый взгляд. На территорию площадью 2 тысячи квадратных километров потребуется всего три башни.
Преимущества датчика
Датчик "Пири" состоит из экологически безопасных материалов. Воск и уголь не оказывают неблагоприятного воздействия на окружающую среду при хранении или горении в лесу.
Система питания на морской воде гораздо безопаснее для экологии, чем литиевые или кобальтовые аккумуляторы, которые выделяют вредные соединения при горении.
Датчик отличается прочной конструкцией без движущихся частей. Его производство обойдется дешево, а использование не потребует техобслуживания.
Разработка технологий борьбы с пожарами
Датчик "Пири" - не единственное противопожарное изобретение последних лет. Во всем мире активно разрабатываются технологии борьбы с лесными пожарами. Среди новых изобретений - дроны, сбрасывающие воду, а также средства искусственного интеллекта, которые прогнозируют область распространения огня. Создаются автономные роботы, которые обнаруживают очаги возгорания и распыляют на них воду.
Специалисты предупреждают, что в наши дни лесные пожары могут возникать регулярно, каждые три года. Это связано с изменением климата на планете, которое порождает аномально жаркую погоду. При высокой температуре воздуха из почвы испаряется много влаги. Земля пересыхает, а растительность становится более воспламеняемой.
Искусственный интеллект
Главной проблемой борьбы с лесными пожарами является то, что они обнаруживаются слишком поздно. К тому моменту, когда возгорание будет замечено, огонь уже успеет распространиться и нанести большой ущерб.
Системы искусственного интеллекта позволяют решить эту проблему. Они изучают спутниковые снимки местности, анализируют проблемные зоны и выявляют такие признаки пожара, как появление дыма или изменения в тепловых инфракрасных данных. Если возгорание обнаруживается, то эта информация передается пожарным.
Инструменты искусственного интеллекта также анализируют особенности местности. На основании этих данных они прогнозируют возможную траекторию распространения пожара.
Дроны
Классические самолеты имеют слишком громоздкую конструкцию. Поэтому использовать их для борьбы с лесными пожарами не всегда удобно. В последние годы были созданы пожарные дроны с дистанционным управлением. Они более эффективны, чем самолеты.
Пожарные дроны снабжают тепловизорами. С помощью этих устройств они собирают данные в режиме реального времени и отправляют их службам пожаротушения.
Дроны могут доставлять воду к очагам пожара, а также распылять другие продукты для огнетушения в виде тумана.
Роботы
Разработан прототип автономного робота-пожарного. Он способен принимать самостоятельные разумные решения. Это устройство снабжено датчиками тепла и обнаружения пламени.
Если датчик обнаружил огонь, то в работу вступает теплочувствительная камера. Она перемещается и обнаруживает источник тепла. Это устройство подает сигнал рычагу, который распыляет воду или пену прямо на пламя.
Заключение
Современные изобретения облегчают борьбу с лесными пожарами и делают ее более эффективной. Однако многие случаи возгорания так или иначе связаны с деятельностью человека. Поэтому очень важно просвещать людей и рассказывать им о недопустимости использования открытых источников огня в лесу в засушливую и жаркую погоду.
