學生研製的松果狀探測器斬獲詹姆斯·戴森獎

一種形狀宛如松果、由蠟和木炭製成的開創性野火探測器榮獲了英國著名的詹姆斯·戴森獎。

這個名爲 Pyri 的設備因受自然啓發的獨特設計以及有機材料的運用而嶄露頭角。

由學生和畢業生創造的此項發明很有可能改變野火探測的現狀,尤其是在偏遠且資源匱乏的地區。

Pyri 的設計以野火多發地區樹木的松果爲基礎,在那裡,火災產生的熱量會觸發種子釋放。

同樣,Pyri 藉助火來激活其警報系統。當野火發生時,熱量會使 Pyri 的蠟殼融化,進而釋放出鹽水溶液。

這種富含電解質的解決方案能夠激活設備的內部電子元件,向附近社區發送出無線電頻率信號。這種簡單而創新的方法讓 Pyri 能夠 檢測 並有效地傳遞野火危險的信息,無需依賴傳統的傳感器、攝像頭或衛星。

“Pyri”這個名字所指的是“燃燒”這一自然現象,在這種現象裡,適應火災的植物在暴露於高溫時就會釋放它們的種子。Pyri 模仿了這種生物反應,爲野火檢測提供了一種不僅成本低廉而且環保的新穎解決方案。

Pyri 的創造者是由來自皇家藝術學院和倫敦帝國學院的四名學生組成的團隊,受到大自然的啓發,製造出了一種能與環境和諧運作的設備。團隊成員之一的理查德·亞歷山大(Richard Alexandre)在目睹了 2020 年巴西潘塔納爾溼地野火所造成的破壞後,動力特別足。

“市場上確實不存在與 Pyri 類似的想法或概念,”亞歷山大在接受《Dezeen》採訪時 說道 。“與嚴重依賴傳感器、攝像頭和衛星的傳統方法不同——這些方法往往在覆蓋範圍、準確性和成本方面受到限制——Pyri 提供了一種有效、經濟實惠的解決方案,適用於廣泛部署,甚至在偏遠地區也是如此。”

Pyri 的一個顯著特點在於其簡單性。該設備成本低廉,安裝簡便,無需維護,使其成爲容易發生野火的大型偏遠地區的理想解決方案。Pyri 可以通過直升機部署,一天內就能覆蓋大片區域。這種部署效率相較於傳統的野火探測方法具有顯著優勢。

蠟起到了天然觸發器的作用,無需傳統傳感器,而木炭則充當了電導體。

“相較於電池中像塑料以及鋰、鈷等有毒金屬之類的傳統材料,選擇這些材料是因爲它們豐富、有效且對環境無毒,”亞歷山大解釋說。

一旦發生火災,蠟殼會融化,觸發內部的電子設備通過木炭複合天線發送信號。這個信號能夠被位於數十公里之外的通信塔或接收器所接收。

Pyri 只在絕對必要之處使用最少數量的金屬,重點使用像鋁這樣豐富且無毒的材料。如果該設備從未被激活,它在環境中仍舊是一個無害無毒的物件。

雖然 Pyri 的關鍵材料 已經確定,但該設備仍在開發中。該團隊已成功地對每個組件單獨進行了測試,不過他們當下正致力於將所有組件集成到一個功能完備的原型當中。一旦完成,該原型將在受控火災環境中進行測試,以確保其在現實世界的野火場景中的有效性。

贏得 詹姆斯·戴森獎 爲 Pyri 團隊帶來了 5000 英鎊,用於推進工作並開發出一個功能完備的原型。他們還在競爭該比賽國際部分的 37000 美元(約合 30000 英鎊)大獎,在這一環節他們要面對其他 29 個國家級獲獎者。贏得這個全球獎項將爲進一步開發和大規模部署提供更多資源。

由於氣候變化,野火發生的頻率增加,像 Pyri 這樣的設備或許能在減輕其影響方面發揮關鍵作用。亞歷山大和他的團隊致力於繼續他們的研究和開發,這是由對更有效的野火探測解決方案的迫切需求所驅動的。

除了 Pyri 之外,其他的野火探測創新也層出不窮。在 2023 年,一款叫做ForestGuard的設備因其在探測和管理野火方面的貢獻而獲得了土耳其的詹姆斯·戴森獎殊榮。隨着像 Pyri 和 ForestGuard 這樣更多的解決方案被開發出來,野火探測的未來前景光明。