Thiết bị dập lửa bằng sóng âm tần số thấp

Mới đây kỹ sư Seth Robertson và kỹ sư người Mỹ gốc Việt Viet Tran đã công bố thiết bị dập lửa bằng sóng âm tần số thấp “phiên bản đời đầu” do họ phát minh.

Hai kỹ sư Viet Tran (phải) và Seth Robertson đang trình bày thử nghiệm dập lửa bằng thiết bị do họ sáng chế.  Ảnh: Washington Post

Thử nghiệm thành công của thiết bị độc đáo này đã được Washington Post, một trong những tờ báo uy tín nhất nước Mỹ ghi nhận.

Phóng viên Tom Jackman của Washington Post đã viết một cách thán phục: “Mọi việc xảy ra nhanh tới mức không thể tin nổi: Seth Robertson và Viet Tran châm lửa, sau đó đưa thiết bị phát âm thanh tần số thấp của họ lại gần và dập tắt ngọn lửa trong giây lát. Ngay cả khi bạn nhìn thấy ngọn lửa tắt dần thì vẫn khó có thể tin được”.

Seth Robertson và Viet Tran đang theo học cao học tại ĐH George Mason. Dụng cụ dập lửa bằng sóng âm tần số thấp là kết quả nghiên cứu của hai học viên sau một năm “thử và sai”, đồng thời làm tiêu tốn 600 USD tiền túi cho chi phí nghiên cứu.

Thiết bị mới có kích thước cầm tay gồm một nguồn âm, bộ phận kích âm (ampli), nguồn điện và ống dẫn sóng âm có thể dập lửa được trong nhiều tình huống khác nhau.

Hai tác giả Robertson (23 tuổi) và Tran (28 tuổi) đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế tạm thời vào cuối tháng 11 năm ngoái. Họ có một năm để làm thêm các thử nghiệm với các chất gây cháy khác. Đến nay, thiết bị chỉ dập được lửa từ chất cháy là cồn y tế.

Mặc dù ý định ban đầu của hai kỹ sư là tạo ra thiết bị dập lửa trong nhà bếp hoặc trên máy bay, nhưng một cơ quan phòng cháy chữa cháy sở tại đã mời hai người thử nghiệm dập lửa trong các vụ hỏa hoạn xảy ra tại những khu nhà lớn. Lực lượng cứu hỏa cho rằng, ý tưởng sáng tạo này có thể giúp thay cho những hóa chất độc hại hoặc không sạch trong các dụng cụ chữa cháy đang dùng.

Nghiên cứu để phản biện thầy

Kỹ sư Robertson ở khu xưởng đóng tàu Newport News, bang Virginia; còn kỹ sư Tran sống tại vùng Arlington cũng thuộc bang này. Chuyên ngành của họ là điện và máy tính. Cả hai có ý tưởng làm thiết bị dập lửa bằng sóng âm tần số thấp vì không đồng tình với quan điểm của các giáo sư (GS) đưa ra trước đó. Cả hai đều đã đọc các nghiên cứu nói về việc sóng âm có thể dập lửa như thế nào. “Nhưng trên thị trường chưa bán thiết bị cứu hỏa hoạt động theo cách đó”, kỹ sư Robertson nói, “vậy nên chúng tôi nghĩ mình có thể là những người hiện thực hóa điều này”.

Mặc dù cảm hứng khoa học tràn trề nhưng họ cũng gặp rất nhiều người bàn lùi khi nêu ý tưởng mới. Cả hai đều là các kỹ sư điện, không phải kỹ sư hóa học. Anh Tran nói, có người còn bảo chúng tôi: “Các cậu không hiểu điều mình đang nói đâu”.

Nhiều người trong khoa từ chối làm cố vấn cho dự án. Riêng GS Brian Mark chấp nhận giám sát quá trình nghiên cứu và không đánh trượt họ nếu mọi thử nghiệm thất bại.

Tiếp tục quá trình nâng cấp

Theo kỹ sư Tran, nguyên lý hoạt động của thiết bị rất đơn giản. Sóng âm cũng là “những sóng tạo áp lực và chúng sẽ chiếm chỗ của khí oxy” khi di chuyển trong không khí. Oxy là chất xúc tác cho sự cháy. Ở một tần số âm nhất định, các sóng âm “sẽ ngăn oxy (trong không khí) tiếp xúc với vật liệu cháy. Làn sóng tạo áp lực sẽ trở qua trở lại và liên tục quá trình ngăn cản oxy, đủ để ngăn ngọn lửa bùng phát trở lại.

Từ nguyên lý đó, cả hai bước vào quá trình “thử và sai”. Họ nhận ra âm nhạc không có hiệu quả tốt vì sóng âm thường không được duy trì liên tục. Họ cũng thử nghiệm với các âm thanh có tần số rất lớn, khoảng 20.000-30.000 Hz, tuy lửa giảm cường độ nhưng không tắt hẳn. Khi hạ thấp tần số sóng âm tới khoảng 30-60 Hz thì lửa bắt đầu tắt.

Tuy nhiên, mục tiêu của nghiên cứu là tạo ra thiết bị cầm tay và có giá thành hợp lý như thiết bị dập lửa phổ thông hiện nay. Thiết bị đó cũng sẽ phải tạo ra sóng âm có tần số chính xác (điều này đã có dụng cụ đo tần số hỗ trợ).

Vậy là các kỹ sư sử dụng một thiết bị tạo tần số âm thanh kết nối với chiếc ampli nhỏ và cắm vào nguồn điện. Tất cả những thứ này gắn với một chiếc ống lớn có một lỗ ở đầu bên kia để thu hẹp diện tích tác động của sóng âm vào khu vực hẹp hơn. Và thiết bị hoạt động hiệu quả.

GS Mark, cố vấn của hai kỹ sư trong dự án nghiên cứu thừa nhận: “Ấn tượng ban đầu của tôi là thiết bị đó sẽ không hoạt động. Một số sinh viên chọn cách đi an toàn, nhưng Viet Tran và Seth Robertson lại lựa chọn nghiên cứu có tính rủi ro cao”.

Anh Tran cho biết: “Chúng tôi vẫn muốn làm thêm nhiều các thử nghiệm khác để xem có cần phải thay đổi tần số âm thanh khi muốn dập lửa do các vật liệu cháy khác gây ra không trước khi đầu tư cả ngàn USD nộp đơn xin cấp bằng sáng chế”.

GS Kenneth E. Isman thuộc khoa kỹ thuật phòng cháy ĐH Maryland cho rằng, vấn đề quy mô đám cháy là yếu tố rất quan trọng: “Việc dập lửa trong một cái chảo thì đơn giản. Nhưng dập lửa của một cái giường hay một cái ghế sopha cháy sẽ cần bao nhiêu năng lượng, mà đây lại là những thực tiễn thông thường trong các vụ hỏa hoạn chết người?”.

Không những thế, GS Isman cũng phản biện thêm một khía cạnh khác. Theo đó, một trong những nhược điểm của dập lửa bằng sóng âm là chúng không có khả năng làm nguội vật liệu cháy. “Do đó, ngay cả khi bạn đã dập tắt ngọn lửa, nếu bạn không thể tách xa hay làm nguội vật liệu gây cháy, lửa có thể bùng phát trở lại”.

TRẦN ĐẮC LUÂN