Каждый год в огне сгорают миллионы гектаров леса. Не меньше от пожаров страдают и города.
Что поможет остановить прожорливое пламя? В Америке недавно создали специальный щит из аэрогеля, в Японии для борьбы со стихией собрали робота-змею, а в России сделали дрона-пожарного.
Какие еще инновационные средства спасут от пожаров? Можно ли предсказать опасное возгорание? Подробнее – в программе "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.
Для тушения пожара больше не нужна вода: что изобрели ученые из США
200 видов животных сафари-парка Геленджика оказались на волоске от гибели. Засушливым летом 2023-го пожар вспыхнул в зарослях пицундской сосны. Ветер стремительно гнал пламя по Маркотхскому хребту в сторону зоопарка. Экоактивисты забили тревогу, но трагедии удалось избежать. Огонь потушили на подступах к вольерам. Медведи, волки, тигры и макаки отделались легким испугом. Но не всегда стихию удается победить так легко. Поэтому ученые по всему миру постоянно ищут новые способы защиты от пожаров.
Как защитить дома от стихийных пожаров, придумали американские ученые. В Стэнфорде разработали особый гель, который можно распылить на стены, и они выдержат любое пламя. Желеобразная масса прилипает к поверхности и образует своеобразный непробиваемый щит. Такая броня могла бы спасти целые деревни, поселки и жилые кварталы, которые оказались на пути огненной стихии.
"Обычно противопожарные покрытия высыхают всего за 45 минут в условиях лесного пожара. Наш гель сохраняет защитные свойства гораздо дольше. Им нужно покрыть стены вашего дома заранее, он не потеряет своих свойств и в момент опасности защитит жилье от пожара", – рассудил доцент кафедры материаловедения и инженерии Стэнфордского университета Эрик Аппель.
Фото: © Кадр из программы "Наука и техника", РЕН ТВ Температура в эпицентре лесного пожара достигает 1000 градусов.
При таком жаре обычные огнезащитные составы мгновенно теряют свои свойства.
Инновационный гель на основе кремния создает непробиваемый барьер для пламени. Вода в составе средства не испаряется даже при экстремальных температурах, что позволит обработанной поверхности устоять до приезда пожарных.
Лучше асбеста: в России разработали ткань, которая не загорается
В России придумали другой способ защиты от адского пламени. Новосибирские ученые разработали уникальную негорючую ткань. Она может укрыть от огня целое здание или стать защитным костюмом для экстренной эвакуации.
"Сейчас мы проводим эксперимент. У нас человек находится в плаще из материала додош. И сейчас идет воздействие горелки с температурой до 1200 градусов. Огонь напрямую действует на сам плащ. Повреждается только верхний камуфляжный слой, человек находится в полной безопасности и даже не перегревается", – наглядно продемонстрировала свойства разработки генеральный директор компании – производителя защитных тканей Анастасия Дегтярева.
Фото: © Кадр из программы "Наука и техника", РЕН ТВ Горелка выдает больше 1000 градусов.
При такой температуре плавится сталь.
Но эта ткань выдерживает. Уникальных свойств удалось достичь благодаря особой пропитке. Ее состав ученые подглядели у самой природы.
"Чтобы вам было понятно, что это такое, можно провести, например, домашний мини-эксперимент. Поднесите живой огонь, например, зажигалку или спичку к живому растению. Со стороны воздействия огня растение будет выделять небольшую капельку жидкости для того, чтобы охладиться. Все, что нам теперь оставалось, это найти растение подходящее и выделить этот антипирен. Мы выбрали иву прутовидную. И, соответственно, из нее уже вы выделили сам антипирен, который пропитал наш материал. И, таким образом, мы получили материал додош, который справляется с огнестойкостью", – объяснила предпринимательница.
ИИ вместо хрустального шара: какая технология поможет бороться с пожарами
Каждый год в России горят леса, но теперь ученые нашли способ не просто тушить пожары, но и предсказывать их. Специальные датчики в лесах, спутники и умные программы вычисляют опасные зоны до появления первого пламени.
"Вот, как вы видите, тут есть вероятность возникновения пожара на определенных территориях, хоть она очень маленькая, но все равно тут визуально понятно, где МЧС стоит более сконцентрированно обратить внимание", – отметил инженер-программист Центра прикладного ИИ Сколтеха Магомед-Эмин Хатуев.
Фото: © Кадр из программы "Наука и техника", РЕН ТВ На специальной карте обозначены зоны, где выше всего вероятность пожара. Такие прогнозы составляет искусственный интеллект.
- Он учитывает время года, температуру воздуха, направление и скорость ветра.
- Кроме того, нейросеть изучает спутниковые снимки местности и плотность населения.
Все это сопоставляет с историей лесных пожаров в конкретном районе. То есть алгоритм знает, при каких условиях за последние десять лет в том или ином месте происходили возгорания, и просчитывает риски новых ЧП.
"В процентном соотношении, например, в нашей системе есть шкала от 0 до 100%. Чем больше вероятность, тем более красной является эта шкала. Поэтому, как бы, основываясь на погодных данных, мы можем сказать, что вот тут примерно может быть пожар. И поэтому МЧС просто будет готов к такому развитию событий, что в случае чего им стоит обратить внимание именно на вот эти участки и сконцентрировать внимание там", – пояснил инженер-программист Хатуев.
Новую систему уже тестируют в российских лесах.
Ученые из Татарстана собрали дрон, обнаруживающий возгорание
Но недостаточно лишь определить зоны особого риска. Необходимо как можно скорее обнаружить точное место, где вспыхнул огонь. Для этого инженеры из Татарстана создали специальный дрон.
"В конкретном случае мы рассматриваем вариант с полезной нагрузкой для мониторинга пожаров. Это вот, по сути, простая камера. Это даже не теплак. Благодаря нейронкам можно использовать довольно-таки простую дешевую камеру и нейронки, которые прямо на борту крутятся, чтобы получить требуемые результаты, детектить пожары и так далее", – рассказал руководитель отдела разработки Центра беспилотных авиационных систем Университета "Иннополис" Константин Бурдинов.
Фото: © Кадр из программы "Наука и техника", РЕН ТВ Этот беспилотник – настоящий супергерой. Он сочетает лучшее от вертолета и самолета: поднимается и садится вертикально, взлетная полоса ему не нужна.
И за один полет способен обследовать до 300 километров леса.
Теперь у огня нет шансов остаться незамеченным. Дрон обнаруживает возгорания даже в самых глухих местах, куда не добраться наземным патрулям.
"Он в автономном режиме летит, облетает какую-то территорию и мониторит всю окружающую, все, что окружает его, получает картинку и на борту обрабатывает маленькой нейронкой, обрабатывает и детектит пожары. Соответственно, после этого данные, уже определенные данные отсылаются на большой сервер, который уже на земле, и эти данные уточняются, то есть верифицируются, что это – пожар или не пожар", – добавил разработчик Бурдинов.
Этот беспилотник работает почти без помощи человека – оператор только задает маршрут, а дальше машина все делает сама. Настоящий робот-охранник для природы. Но что если огонь угрожает не снаружи, а внутри?
Из чего сделан инновационный пожаропрочный дом
Кажется, небольшой дом вот-вот сложится и сгорит дотла. Еще бы, ведь ради эксперимента в нем подожгли целую поленницу дров, да еще и подняли трубу для лучшей тяги. Но даже после трех часов в огне конструкция осталась практически невредима. Все дело в инновационных стройматериалах, которые разработали отечественные конструкторы.
"Данный дом полностью построен по технологии ЛСТК. Дом смонтирован на железобетонной монолитной плите с допуском 5 мм по всей плоскости. Потому что каркас ЛСТК – это полностью заводское изделие. На заводе режутся хлысты в размер, делаются необходимые пуклевки и отверстия. Вы получаете конструкторы, готовые к сборке на строительной площадке", – рассказал ведущий специалист компании – разработчика негорючих строительных материалов Кирилл Корнев.
Фото: © Кадр из программы "Наука и техника", РЕН ТВ Каркасный дом полностью защищен от пламени. Дело в том, что гореть здесь просто нечему. На крыше нет привычных деревянных перекрытий, а стены собраны из пожаростойкого утеплителя.
"Основной причиной возгорания в каркасных домах, в классических домах, это неисправность дымоходов и электропроводки. Представьте себе, что над вашей головой большое количество сухой доски, которая готова воспламениться от малейшей искры. В домах по технологии ЛСТК такого не может случиться априори", – объяснил специалист Корнев.
Большинство пожаров происходят, когда дома никого нет.
Огнетушитель нового поколения: как потушить пожар при помощи газа
Но даже если ваше жилище построено из обычных материалов, не стоит переживать. От огня имущество защитит разработка томских ученых. Они предлагают устанавливать в квартирах специальную пластиковую емкость с газом.
При сильном повышении температуры контейнер будет взрываться и за счет ударной волны вытеснять кислород, не давая пламени разгореться.
Огонь потухнет за считанные секунды.
Фото: © Кадр из программы "Наука и техника", РЕН ТВ "Подавление горения происходит за счет задействования нескольких механизмов. Первое – это вытеснение окислителя за счет как раз той ударной волны газа и продуктов сгорания. Второе – это подавление снижение температуры в зоне горения, то есть самой парогазовой смеси, и за счет того, что там высвобождается вода и лед, кусочки льда, то они еще и подавляют температуру самого материала", – рассказал профессор, заведующий лабораторией тепломассопереноса Национального исследовательского Томского политехнического университета Павел Стрижак.
Чудо-капсулы с особым газом можно сбрасывать с вертолетов прямо на горящие леса. Ученые говорят, что новинка работает даже под открытым небом.
Но как бы далеко ни шагнули технологии, огонь всегда остается опасной стихией. Самая надежная защита – это простая осторожность: не бросайте окурки, следите за кострами и проверяйте электропроводку дома. Помните – проще предотвратить пожар, чем его тушить.
