นักเรียนเม็กซิโกสร้างอุปกรณ์ใช้เสียงดับเปลวไฟขนาดเล็กได้ในไม่กี่วินาที

การทดลองตลอดหนึ่งปีนำไปสู่ต้นแบบแบบพกพา

อังเกลา การิเม เวเนกัส เอร์นานเดซ นักศึกษาอิเล็กทรอนิกส์จาก CETIS 78 ในเมืองอัลตามิรา รัฐตาเมาลีปัสของเม็กซิโก พัฒนาอุปกรณ์แบบพกพาที่เธอกล่าวว่าสามารถดับเปลวไฟขนาดเล็กได้ภายใน 5 ถึง 8 วินาที อุปกรณ์นี้มีชื่อว่า Vortex Tech ใช้แบตเตอรี่ 12 โวลต์และเสียงความถี่ 30 เฮิรตซ์ แทนการใช้น้ำหรือผงเคมี

เวเนกัสและอาจารย์ที่ปรึกษา โฮเซ อาร์ตูโร เอร์นานเดซ มูโญซ ใช้เวลาประมาณหนึ่งปีพัฒนาอุปกรณ์ทั้งหมด 5 รุ่น เธอกล่าวว่าอุปกรณ์ผ่านการทดสอบแล้วกว่า 100 ครั้ง รวมถึงการทดลองกับไม้ ของเหลวไวไฟ อุปกรณ์ไฟฟ้า และไขมันจากการปรุงอาหาร โดยมีระยะทำงานที่มีประสิทธิภาพราว 2 เมตร

โครงงานนี้คว้ารางวัลชนะเลิศประเภทระดับมัธยมศึกษาตอนปลายในการประกวด ExpoCiencias Tamaulipas 2025 และต่อมาได้รับรางวัลเหรียญเงินจากการแข่งขันระดับประเทศที่มีโครงงานเข้าร่วมประมาณ 270 โครงงาน ความสำเร็จดังกล่าวช่วยต่อยอดการทดลองในชั้นเรียนไปสู่การนำเสนอผลงานระดับนานาชาติในอินโดนีเซีย

รายงานที่เผยแพร่ในเดือนสิงหาคมและกันยายน 2026 ระบุว่าเวเนกัสมีอายุ 16 ปี ขณะที่รายงานเกี่ยวกับการเดินทางถึงอินโดนีเซียระบุว่าเธออายุ 17 ปี อุปกรณ์ของเธอยังคงเป็นต้นแบบเพื่อการทดลอง โดยผลการทดสอบที่รายงานเป็นการทดลองกับเปลวไฟขนาดเล็กภายใต้สภาวะควบคุม เวเนกัสกล่าวว่าอุปกรณ์นี้มีเป้าหมายเพื่อใช้เสริมถังดับเพลิงแบบทั่วไปในสถานที่ที่น้ำหรือผงเคมีอาจสร้างความเสียหายต่อสิ่งของหรืออุปกรณ์มีค่า

จากวิดีโอสู่สิ่งประดิษฐ์ที่ใช้งานได้

เวเนกัสเริ่มต้นจากคำถามง่าย ๆ ว่า เธอจะดับเทียนได้หรือไม่โดยไม่เป่า ไม่ราดน้ำ หรือสัมผัสเทียน เอร์นานเดซ ซึ่งเป็นทั้งอาจารย์ที่ปรึกษาและลุงของเธอ กล่าวว่า วิดีโอการทดลองต่าง ๆ จุดประกายความสนใจให้ทั้งคู่สร้างอุปกรณ์ดับไฟด้วยเสียง

เวเนกัสระบุว่าแนวคิดนี้มาจากวิดีโอที่แสดงปืนใหญ่คลื่นเสียงยาวประมาณ 4 เมตร ซึ่งเธอเชื่อมโยงกับสำนักงานโครงการวิจัยขั้นสูงด้านกลาโหมของสหรัฐฯ หรือ DARPA การสาธิตดังกล่าวกระตุ้นให้เธอทดลองว่าอุปกรณ์ขนาดเล็กกว่าจะสร้างผลลัพธ์ในลักษณะเดียวกันได้หรือไม่

ต้นแบบที่ใช้งานได้ชิ้นแรกใช้เวลาสร้าง 2 เดือน โดยยังไม่นับช่วงศึกษาค้นคว้าก่อนเริ่มประกอบ แม้กระนั้น ต้นแบบรุ่นแรกก็ยังดับเปลวไฟขนาดเล็กได้ไม่ดีนัก เวเนกัสและเอร์นานเดซปรับเปลี่ยนวัสดุและโครงสร้างทางเสียงซ้ำหลายครั้ง จนได้ต้นแบบรุ่นที่ 5 ซึ่งกำลังนำเสนอแก่สาธารณะ

เอร์นานเดซยังเป็นแรงบันดาลใจให้เธอสนใจการแข่งขันวิทยาศาสตร์ ระหว่างมื้ออาหารของครอบครัว เขามักเล่าเรื่องผู้คนที่พบและสถานที่ที่ได้ไปเยือนจากการแข่งขันเหล่านี้ เวเนกัสอยากมีประสบการณ์ของตัวเอง และโครงงานนี้ก็เป็นเหตุผลให้เธอมุ่งมั่นคว้าโอกาสดังกล่าว

ภายใน Vortex Tech มีอะไรบ้าง

Vortex Tech ประกอบด้วยแบตเตอรี่ เครื่องกำเนิดความถี่ เครื่องขยายกำลัง ลำโพง และถังที่ดัดแปลงให้เป็นตัวปืนใหญ่คลื่นเสียง ส่วนประกอบแต่ละชิ้นมีหน้าที่เฉพาะ ได้แก่ แบตเตอรี่จ่ายไฟฟ้า เครื่องกำเนิดกำหนดความถี่ เครื่องขยายเพิ่มกำลังสัญญาณไฟฟ้า และลำโพงแปลงสัญญาณนั้นเป็นการเคลื่อนที่ของอากาศ

เวเนกัสอธิบายว่าเธอตั้งใจดัดแปลงถังให้เป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ ไม่ใช่แค่หยิบถังจากร้านค้ามาใช้ โดยเธอกล่าวว่า:

ถังใบนี้เป็นสิ่งที่เราดัดแปลง ไม่ใช่ถังที่เราไปหาซื้อจากร้าน

ลำโพงส่งเสียงไปยังช่องเปิดทรงกลม โดยมีการอธิบายว่าการออกแบบนี้สร้างวงแหวนวอร์เทกซ์ ซึ่งเป็นกระแสอากาศที่เคลื่อนตัวเป็นห่วงคล้ายโดนัท วงแหวนเหล่านี้รบกวนอากาศรอบเปลวไฟ

ความถี่การทำงาน 30 เฮิรตซ์หมายถึงการสั่น 30 รอบต่อวินาที ความถี่อธิบายว่าการเปลี่ยนแปลงของความดันเกิดซ้ำเร็วเพียงใด ซึ่งแตกต่างจากความดัง ต้นแบบยังขึ้นอยู่กับความแรงและทิศทางของการเปลี่ยนแปลงเหล่านั้น รูปร่างของช่องปล่อยเสียง และระยะห่างจากไฟ การเปิดเสียงโน้ตต่ำเป็นเพียงส่วนหนึ่งของกระบวนการ

เหตุใดการเคลื่อนที่ของอากาศจึงดับเปลวไฟได้

เปลวไฟต้องอาศัยเชื้อเพลิง ความร้อน และออกซิเจนในการลุกไหม้ต่อไป เสียงเคลื่อนที่ผ่านอากาศในรูปของการเปลี่ยนแปลงความดัน เมื่ออุปกรณ์เสียงที่เหมาะสมส่งการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ไปยังเปลวไฟขนาดเล็ก ก็อาจเปลี่ยนการไหลของอากาศและรบกวนบริเวณที่เกิดการเผาไหม้ได้

คำอธิบายเกี่ยวกับ Vortex Tech กล่าวถึงการพัดออกซิเจนให้ห่างจากเปลวไฟและแยกอากาศร้อนออกจากเชื้อเพลิง ส่วนคำอธิบายที่ละเอียดขึ้นกล่าวถึงการรบกวนเฉพาะจุด โดยแรงสั่นสะเทือนและความปั่นป่วนอาจทำให้เปลวไฟเคลื่อนออกจากแหล่งเชื้อเพลิง และเพิ่มการสูญเสียความร้อนจนการเผาไหม้หยุดลง

อากาศภายในห้องโดยรอบยังคงมีออกซิเจน ผลที่ต้องการเกิดขึ้นบริเวณใกล้เปลวไฟ ซึ่งอุปกรณ์เปลี่ยนสภาวะที่ช่วยให้การเผาไหม้ดำเนินต่อไป เทียนเป็นตัวอย่างที่เข้าใจง่าย เพราะเปลวไฟต้องอาศัยไอเชื้อเพลิงที่ลอยขึ้นจากขี้ผึ้งซึ่งได้รับความร้อนอย่างต่อเนื่อง

การศึกษาผลของเสียงต่อเปลวไฟมีมานานแล้ว บทความทบทวนที่ตีพิมพ์ในวารสาร Fire เมื่อปี 2025 ย้อนไปถึงข้อสังเกตของ J. Tyndall ในปี 1867 ที่พบว่าเสียงพูดของมนุษย์มีผลต่อเปลวไฟ และกล่าวถึงการทดลองดับไฟด้วยเสียงในเวลาต่อมา เวเนกัสนำหลักการทางฟิสิกส์ที่มีอยู่แล้วนี้มาประยุกต์กับโครงงานแบบพกพาของนักเรียน ผ่านการปรับแบบและทดสอบซ้ำหลายครั้ง

ผลการทดสอบที่มีการรายงาน

เวเนกัสกล่าวว่า Vortex Tech ดับไฟขนาดเล็กที่มีเชื้อเพลิงหลายชนิดได้ในเวลาประมาณ 5 ถึง 8 วินาที รายงานยังระบุว่าสามารถใช้งานได้ในระยะไกลสุด 2 เมตร ตัวเลขเหล่านี้ทำให้โครงงานมีเป้าหมายด้านประสิทธิภาพที่ชัดเจนกว่าการสาธิตกับเทียนเพียงเล่มเดียว

คำอธิบายการทดสอบไม่ได้ระบุขนาดของเปลวไฟ ค่าความดันเสียง หรือรายละเอียดจำนวนครั้งที่สำเร็จและไม่สำเร็จสำหรับเชื้อเพลิงแต่ละชนิด ข้อมูลเหล่านี้จะช่วยให้เข้าใจว่าอุปกรณ์ทำงานได้สม่ำเสมอเพียงใด และสภาวะแบบใดให้ผลดีที่สุด

บทความทบทวนในวารสาร Fire ปี 2025 ระบุว่า การใช้เสียงระงับไฟเหมาะกับไฟที่เพิ่งเริ่มลุกไหม้มากกว่า และกล่าวถึงข้อจำกัดเมื่อการเผาไหม้ลุกลามเข้าไปในวัสดุแข็ง กระแสอากาศอาจรบกวนเปลวไฟที่มองเห็นได้ แต่ความร้อนและการเผาไหม้ภายในวัสดุต้องใช้วิธีรับมือที่ต่างออกไป

ไม้ ของเหลวไวไฟ อุปกรณ์ไฟฟ้า และไขมันจากการปรุงอาหารมีสภาวะการเกิดไฟที่แตกต่างกัน การระบุประเภทเหล่านี้ช่วยให้เห็นภาพการทดลองของนักเรียน แต่หากจะพัฒนาเป็นอุปกรณ์ใช้จริงยามฉุกเฉิน ก็ต้องประเมินประสิทธิภาพกับเชื้อเพลิง ขนาด และสถานการณ์เฉพาะที่ตั้งใจใช้งาน ดังนั้นการพัฒนาต่อจึงไม่ได้มีเพียงการเพิ่มระยะทำงาน

อุปกรณ์ที่ไม่ใช้สารเคมีดับเพลิงอาจเป็นประโยชน์ที่ใด

เวเนกัสมองว่าห้องปฏิบัติการ สำนักงาน พิพิธภัณฑ์ และห้องเรียนอาจเป็นสถานที่ที่ใช้เทคโนโลยีนี้ได้ สิ่งที่สถานที่เหล่านี้กังวลร่วมกันคือความเสียหายต่อสิ่งของภายในห้อง น้ำอาจสร้างผลกระทบต่ออุปกรณ์หรือของจัดแสดง ขณะที่ผงเคมีที่ปล่อยออกมาอาจทิ้งคราบซึ่งต้องใช้เวลาทำความสะอาดมาก

Vortex Tech ไม่ปล่อยของเหลวหรือผงเคมีไปยังเปลวไฟ การออกแบบนี้จึงอาจมีข้อได้เปรียบในสถานที่ที่แม้แต่ไฟขนาดเล็กและวิธีดับไฟก็อาจสร้างความเสียหายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เครื่องมือในห้องปฏิบัติการ หรือวัตถุจัดแสดง แบตเตอรี่ยังช่วยสนับสนุนเป้าหมายในการทำให้อุปกรณ์พกพาได้

คำอธิบายต้นแบบระบุว่าอุปกรณ์ไม่ทิ้งสารตกค้างและไม่เป็นอันตรายต่อผู้ที่อยู่ใกล้ขณะทำงาน อย่างไรก็ตาม รายละเอียดการทดสอบที่เผยแพร่ยังมีจำกัด และการประเมินความปลอดภัยเป็นส่วนหนึ่งของงานพัฒนาที่ต้องทำก่อนนำไปใช้ในเหตุฉุกเฉินจริง ข้อกำหนดด้านพลังงาน การสัมผัสเสียง และความน่าเชื่อถือในการทำงาน ล้วนมีความสำคัญต่อสถานที่ที่เสนอให้ใช้

เวเนกัสกล่าวว่าระบบนี้มีจุดประสงค์เพื่อทำงานควบคู่กับถังดับเพลิงแบบดั้งเดิม ผู้ที่เผชิญเหตุไฟไหม้ควรปฏิบัติตามขั้นตอนฉุกเฉินที่กำหนดไว้และใช้อุปกรณ์ที่ผ่านการรับรองและเหมาะสม การทดลองเลียนแบบด้วยลำโพงบ้านทั่วไปอาจเป็นอันตราย เพราะผลลัพธ์ขึ้นอยู่กับการจัดองค์ประกอบด้านความถี่ กำลังเสียง ทิศทาง และระยะห่างอย่างเหมาะสม

จากตาเมาลีปัสสู่มหกรรมวิทยาศาสตร์ระดับนานาชาติ

โครงงานนี้มีรายชื่ออยู่บนแพลตฟอร์มของสมาคมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งลาตินอเมริกา หรือ SOLACYT ภายใต้ชื่อภาษาสเปนที่มีความหมายว่า ระบบระงับอัคคีภัยด้วยคลื่นเสียง โดยระบุชื่อเวเนกัสเป็นผู้เข้าแข่งขันและเอร์นานเดซเป็นอาจารย์ที่ปรึกษา พร้อมจัดโครงงานไว้ในสาขาวิทยาศาสตร์ประยุกต์

เวเนกัสเข้าร่วมการแข่งขันระดับรัฐและระดับชาติมาแล้ว 7 ครั้ง รางวัลชนะเลิศจาก ExpoCiencias Tamaulipas 2025 มาก่อนรางวัลเหรียญเงินระดับประเทศ ท่ามกลางโครงงานเข้าร่วมประมาณ 270 โครงงาน กองอำนวยการการศึกษาเทคโนโลยีอุตสาหกรรมและบริการแห่งเม็กซิโก หรือ DGETI ยังร่วมแสดงความยินดีกับเธอในโอกาสเป็นตัวแทนรัฐไปนำเสนอผลงานระดับนานาชาติ

เส้นทางการพัฒนาและการประกวดของโครงงานมีดังนี้:

• ปี 2025: Vortex Tech คว้ารางวัลชนะเลิศประเภทระดับมัธยมศึกษาตอนปลายในการประกวด ExpoCiencias Tamaulipas
• ตลอดช่วงพัฒนาราวหนึ่งปี: เวเนกัสและเอร์นานเดซสร้างต้นแบบ 5 รุ่น โดยต้นแบบรุ่นแรกใช้เวลา 2 เดือนกว่าจะดับเปลวไฟขนาดเล็กได้
• หลังการประกวดระดับรัฐ: โครงงานได้รับรางวัลเหรียญเงินจากงานระดับประเทศที่มีโครงงานเข้าร่วมประมาณ 270 โครงงาน
• เดือนตุลาคม 2026: เวเนกัสได้รับเลือกให้นำเสนอโครงงานในงาน International Science and Invention Fair ที่อินโดนีเซีย

มีการระบุว่า International Science and Invention Fair หรือ ISIF จัดโดยสมาคมนักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์อินโดนีเซีย ร่วมกับ Universitas Indonesia กำหนดการโดยละเอียดของปี 2026 ระบุว่าการแข่งขันออนไลน์จัดขึ้นระหว่างวันที่ 6 ถึง 9 ตุลาคม และงานภาคสนามจัดขึ้นระหว่างวันที่ 12 ถึง 17 ตุลาคม ที่มหาวิทยาลัยในเมืองเดปก ซึ่งอยู่ใกล้กรุงจาการ์ตา ขณะที่รายงานอื่นระบุวันที่ 13 ถึง 18 ตุลาคม หรือ 14 ถึง 16 ตุลาคม และระบุจุดหมายปลายทางว่าเป็นกรุงจาการ์ตา

รายงานที่เผยแพร่ในช่วงจัดงานระบุว่าเวเนกัสเดินทางถึงอินโดนีเซียแล้ว และแชร์ภาพถ่ายจากมหาวิทยาลัย ความช่วยเหลือด้านค่าใช้จ่ายเพื่อเข้าร่วมงานมหกรรมวิทยาศาสตร์มาจากอาร์มันโด มาร์ติเนซ มันริเกซ เจ้าหน้าที่เมืองอัลตามิรา และกระทรวงศึกษาธิการรัฐตาเมาลีปัส การสนับสนุนดังกล่าวช่วยเปลี่ยนคำเชิญเข้าร่วมการแข่งขันให้กลายเป็นโอกาสนำเสนออุปกรณ์ในต่างประเทศ

ความตั้งใจจดสิทธิบัตรและพัฒนารุ่นอัตโนมัติ

เวเนกัสหวังว่าจะยื่นขอจดสิทธิบัตร Vortex Tech นอกจากนี้ เธอยังกำลังพัฒนาแนวคิดที่สอง คืออุปกรณ์ดับไฟด้วยเสียงที่จะตรวจจับเปลวไฟได้โดยอัตโนมัติและเริ่มทำงานโดยไม่ต้องรอให้ใครสั่งการ

รุ่นอัตโนมัติจะเพิ่มโจทย์ด้านวิศวกรรมขึ้นมาอีกข้อจากงานที่มีอยู่ ระบบจะต้องตรวจจับเปลวไฟและสั่งให้อุปกรณ์เสียงทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ ขณะเดียวกันตัวอุปกรณ์ดับไฟเองก็ยังต้องทำงานได้ภายในสภาวะที่ออกแบบไว้ ยังไม่มีการระบุวันที่คาดว่าจะพัฒนาเสร็จหรือวันที่ยื่นขอสิทธิบัตร

เวเนกัสเริ่มสนใจอิเล็กทรอนิกส์ในภาคเรียนที่สองของระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย แม้ตอนแรกจะคิดว่าไม่น่าสนใจนัก การสร้าง Vortex Tech ทำให้ทัศนคติของเธอเปลี่ยนไป เธอกำลังพิจารณาเรียนต่อด้านอิเล็กทรอนิกส์หรือเมคคาทรอนิกส์ ซึ่งเป็นสาขาที่ผสานระบบเครื่องกล อิเล็กทรอนิกส์ และการควบคุมเข้าด้วยกัน และคาดว่าจะศึกษาต่อด้านวิศวกรรม

ความสำเร็จที่เกิดขึ้นแล้วของเธอเป็นรูปธรรม ได้แก่ ต้นแบบ 5 รุ่น การทดสอบที่รายงานว่ามีมากกว่า 100 ครั้ง การได้รับการยอมรับในระดับรัฐและระดับประเทศ ตลอดจนโอกาสนำเสนอผลงานระดับนานาชาติ ความท้าทายต่อไปคือการต่อยอดจากการทดลองกับเปลวไฟขนาดเล็กไปสู่อุปกรณ์ที่ผ่านการทดสอบอย่างละเอียดมากขึ้น สำหรับสถานที่เฉพาะที่เธอต้องการปกป้อง

ประเด็นสำคัญ

• อังเกลา การิเม เวเนกัส เอร์นานเดซ พัฒนา Vortex Tech ที่ CETIS 78 ในเมืองอัลตามิรา รัฐตาเมาลีปัส โดยมีโฮเซ อาร์ตูโร เอร์นานเดซ มูโญซ เป็นอาจารย์ที่ปรึกษา
• ต้นแบบรุ่นที่ 5 ใช้แบตเตอรี่ 12 โวลต์และเสียงความถี่ 30 เฮิรตซ์เพื่อรบกวนเปลวไฟขนาดเล็ก
• เวเนกัสรายงานว่าทดสอบแล้วกว่า 100 ครั้ง ใช้เวลาดับไฟ 5 ถึง 8 วินาที และมีระยะทำงานที่มีประสิทธิภาพราว 2 เมตร
• โครงงานชนะการแข่งขันระดับรัฐในปี 2025 และได้รับรางวัลเหรียญเงินจากงานระดับประเทศที่มีโครงงานเข้าร่วมประมาณ 270 โครงงาน
• อุปกรณ์ยังอยู่ในขั้นทดลอง และมีจุดประสงค์เพื่อใช้เสริมถังดับเพลิงแบบทั่วไป
• เวเนกัสหวังว่าจะยื่นขอจดสิทธิบัตรและพัฒนาอุปกรณ์รุ่นที่ตรวจจับเปลวไฟและเริ่มทำงานได้โดยอัตโนมัติ