یک دختر 17 ساله مکزیکی با اختراع ورتکس تک تلاش کرده است شعله های آتش را با امواج صوتی و بدون آب یا مواد خاموش کننده شیمیایی مهار کند.
عصر ایران - تصور کنید برای خاموش کردن آتش، به جای آب، کف یا پودرهای شیمیایی، تنها به امواج صوتی نیاز داشته باشید. این ایده شاید در نگاه اول شبیه داستان های علمی تخیلی به نظر برسد، اما «آنخلا کاریـمه ونگاس هرناندس» (Ángela Karime Venegas Hernández)، دانش آموز 17 ساله مکزیکی، با ساخت نمونه ای آزمایشی از یک خاموش کننده صوتی تلاش کرده است این ایده را به واقعیت نزدیک کند. اختراع او که ورتکس تک (Vortex Tech) نام دارد، با استفاده از امواج صوتی کم فرکانس، شعله های کوچک را هدف می گیرد و بدون پاشیدن آب یا مواد خاموش کننده شیمیایی، آن ها را از بین می برد.
این فناوری در سال 2026 با کسب مدال طلا در نمایشگاه بین المللی علوم و اختراعات اندونزی (ISIF) مورد توجه قرار گرفت. با این وجود، دستگاه هنوز در مرحله نمونه سازی و آزمایش قرار دارد و برای استفاده در موقعیت های واقعی آتش سوزی به بررسی های فنی و ایمنی بیشتری نیاز دارد.
ورتکس تک یک دستگاه آزمایشی برای مهار آتش با امواج صوتی است. برخلاف کپسول های آتش نشانی متداول که با استفاده از آب، کف یا پودرهای شیمیایی عمل می کنند، این دستگاه از حرکت هوا در اثر انتشار امواج صوتی برای برهم زدن شرایط لازم جهت ادامه سوختن استفاده می کند.
این سامانه از چند بخش اصلی تشکیل شده است: یک باتری 12 ولتی، مولد فرکانس، تقویت کننده صوتی، بلندگو و محفظه ای لوله مانند که امواج را در جهت شعله هدایت می کند. دستگاه امواج صوتی با فرکانس حدود 30 هرتز تولید می کند؛ فرکانسی پایین که نزدیک به محدوده پایین شنوایی انسان قرار دارد.
اما چگونه صدا می تواند آتش را خاموش کند؟
برای ادامه سوختن، شعله به گرما، سوخت و اکسیژن نیاز دارد. در طراحی ورتکس تک، امواج صوتی با ایجاد حرکت و آشفتگی در هوای اطراف شعله، شرایط احتراق را مختل می کنند. شکل محفظه و نحوه هدایت امواج نیز به ایجاد ساختارهایی از جریان هوا به نام «حلقه های گردابی» کمک می کند.
این حلقه ها را می توان به حلقه های دونات مانندی تشبیه کرد که در هوا حرکت می کنند. جریان هوای ایجاد شده در اطراف شعله می تواند آن را متلاطم کند و به خاموش شدنش بینجامد؛ فرایندی که از برخی جهات به فوت کردن شمع شباهت دارد، با این تفاوت که در اینجا حرکت هوا به کمک یک سامانه صوتی ایجاد می شود.
البته توضیح دقیق تر این است که دستگاه اکسیژن را به طور کامل از محیط حذف نمی کند؛ بلکه با تغییر جریان هوا و شرایط اطراف شعله، می تواند احتراق را مختل کند. موفقیت این فرایند نیز به اندازه شعله، نوع سوخت، فاصله دستگاه و شرایط محیطی بستگی دارد.
ایده ساخت این دستگاه زمانی به ذهن آنخلا رسید که ویدئویی از یک سامانه صوتی برای خاموش کردن شعله را مشاهده کرد. این سامانه که به آژانس پروژه های پژوهشی پیشرفته دفاعی آمریکا (دارپا) نسبت داده شده است، از یک توپ صوتی بزرگ برای بررسی امکان مهار آتش با امواج صوتی استفاده می کرد.
مشاهده این آزمایش، پرسشی را برای او مطرح کرد: آیا می توان همین اصل فیزیکی را در دستگاهی کوچک تر و قابل حمل به کار گرفت؟
آنخلا با راهنمایی عمویش، خوزه آرتورو هرناندس مونوز، پژوهش درباره تاثیر امواج صوتی بر شعله و ساخت نمونه های اولیه را آغاز کرد. این مسیر با آزمایش، شناسایی ایرادها و اصلاح طراحی ادامه یافت و در نهایت به ساخت پنجمین نسخه از دستگاه رسید.
گزارش های منتشر شده نشان می دهند که توسعه این اختراع به ماه ها تحقیق و آزمون نیاز داشته است. نسخه های اولیه با مشکلاتی در عملکرد و سهولت استفاده رو به رو بودند، اما اصلاحات پی در پی به بهبود نمونه نهایی کمک کرد.
بر اساس گزارش منتشر شده، نسخه فعلی ورتکس تک می تواند شعله های کوچک را از فاصله حدود 1.8 متر، خاموش کند. همچنین گزارش شده است که این دستگاه دست کم 100 بار روی آتش های کوچک و در شرایط آزمایشی مختلف آزمایش شده است.
در این آزمایش ها، مواردی مانند شعله شمع، چوب، مایعات قابل اشتعال، تجهیزات الکترونیکی و روغن مورد استفاده در آشپزی بررسی شده اند. برخی گزارش ها نیز از خاموش شدن شعله در چند ثانیه خبر می دهند؛ با این وجود، چنین نتایجی به شرایط آزمایش وابسته اند و نباید آن ها را معیاری قطعی برای عملکرد دستگاه در تمام انواع آتش سوزی دانست.
این نکته اهمیت زیادی دارد، زیرا خاموش کردن یک شعله کوچک در محیط کنترل شده با مهار آتش سوزی گسترده در ساختمان، خودرو یا محیط صنعتی تفاوت اساسی دارد. هنوز اطلاعات کافی برای تعیین میزان اثربخشی این دستگاه در برابر آتش های بزرگ تر یا در شرایط پیچیده و غیرقابل کنترل وجود ندارد.
آنخلا کاریـمه ونگاس هرناندس، دانش آموز مرکز مطالعات فناوری صنعتی و خدماتی شماره 78 مکزیک (CETis 78) در شهر آلتامیرا، ایالت تامائولیپاس، است. او اختراع خود را در نمایشگاه بین المللی علوم و اختراعات سال 2026 در اندونزی ارائه کرد و موفق شد مدال طلا این رویداد را به دست آورد.
پروژه او افزون بر مدال طلا، جایزه ویژه IYSA Semi Grand Award را نیز دریافت کرد. این موفقیت باعث شد اختراع دانش آموز مکزیکی در رسانه های مختلف مورد توجه قرار بگیرد و به نمونه ای از تلاش نسل جوان برای استفاده خلاقانه از دانش علمی در حل مسائل واقعی تبدیل شود.
اهمیت این دستاورد تنها به سن مخترع یا دریافت جایزه محدود نیست؛ بلکه نشان می دهد چگونه می توان یک پدیده فیزیکی را به ایده ای کاربردی تبدیل کرد و با ساخت نمونه های اولیه، امکان استفاده از آن را بررسی کرد.
یکی از جذاب ترین ویژگی های ورتکس تک این است که برای مهار شعله، ماده خاموش کننده ای را مستقیما روی آتش پخش نمی کند. چنین رویکردی در صورت توسعه و اثبات کارایی می تواند برای موقعیت هایی که استفاده از آب یا برخی مواد خاموش کننده دشوار است، مورد بررسی قرار گیرد. همچنین کاهش نیاز به مواد مصرفی می تواند از نظر نگهداری و اثرات زیست محیطی مزایایی بالقوه داشته باشد.
با این وجود، حذف مواد خاموش کننده به معنای بی نیازی دستگاه از انرژی یا تجهیزات نیست؛ ورتکس تک همچنان به باتری و اجزای الکترونیکی نیاز دارد. افزون بر این، کارایی آن در شرایط مختلف باید به صورت مستقل ارزیابی شود.
پیش از آنکه بتوان چنین دستگاهی را به عنوان یک ابزار قابل اعتماد برای ایمنی آتش سوزی به کار گرفت، لازم است عملکرد آن در برابر انواع سوخت، شعله های با اندازه های متفاوت و جریان های هوای محیطی بررسی شود. آزمایش های مستقل، ارزیابی ایمنی و دریافت تاییدیه های لازم نیز از مراحل ضروری برای استفاده عملی از آن هستند.
ورتکس تک نمونه ای جالب از کاربرد فیزیک صوت در زمینه ای است که به طور معمول با آب، کف و مواد شیمیایی شناخته می شود. آنخلا کاریـمه ونگاس هرناندس با تبدیل یک ایده علمی به نمونه ای آزمایشی نشان داده است که حتی یک پروژه دانش آموزی نیز می تواند پرسش های تازه ای درباره روش های مهار آتش مطرح کند.
البته فاصله میان یک نمونه موفق آزمایشگاهی و محصولی که بتوان در شرایط اضطراری به آن اعتماد کرد، همچنان قابل توجه است. باید دید پژوهش های بعدی چگونه می توانند محدودیت های این فناوری را مشخص کنند و آیا امکان توسعه آن برای کاربردهای گسترده تر وجود خواهد داشت یا خیر.
در حال حاضر، ارزش اصلی این اختراع را باید در اثبات اولیه امکان مهار برخی شعله های کوچک با کمک امواج صوتی و گشودن مسیری برای تحقیقات بیشتر جست و جو کرد؛ مسیری که در صورت پیشرفت، می تواند نگاه تازه ای به فناوری های آینده اطفای حریق ارائه دهد.
تنظیم و ترجمه: محمدمهدی حیدرپور