Специальные средства индивидуальной защиты способны охлаждать горячий воздух перед его попаданием в верхние дыхательные пути и защищать органы дыхания от ожогов во время пожара. Для охлаждения вдыхаемого воздуха сотрудники Института автоматики и процессов управления ДВО РАН предложили использовать гранулированные материалы с фазовым переходом (МФП) в качестве основного элемента теплозащитного респиратора. Результаты работы опубликованы в International Journal of Heat and Mass Transfer.

Учёные установили, что гранулированный МФП в респираторе способен охлаждать горячий воздух до безопасного уровня в течение времени, необходимого для эвакуации — масса в 130 граммов позволяет снижать температуру воздуха с 177 °C до 50 °C в течение 10 минут.

Подход позволит комбинировать такой охлаждающий элемент с традиционным газодымозащитным элементом, что откроет путь к созданию респираторов, обеспечивающих защиту как от высоких температур, так и от токсичных продуктов горения.

«При расчёте таких респираторов необходимо учитывать их геометрию и паттерны дыхания, поскольку, кроме свойств самого материала, это основные параметры, которые влияют на максимальную температуру воздуха, попадающего в верхние дыхательные пути человека. А именно по максимальной температуре мы сможем сказать, можно ли будет дышать через респиратор достаточно долго, на основе чего будут формироваться ГОСТы, если такие устройства будут введены в эксплуатацию», — рассказал младший научный сотрудник лаборатории «Механики жидкости и газа» ИАПУ ДВО РАН к.ф.-м.н. Сергей Фецов.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда № 22-29-01129.