«Плащ-невидимка» спрячет здания от землетрясений

Математики из Манчестерского университета разработали концепцию устройства «невидимости» в стиле мантии невидимки из Гарри Поттера, которое сможет защитить здания от воздействия землетрясений

Команда доктора Уильяма Парнелла, специалиста в области математических наук, работала над теорией устройств-невидимок, которые до недавнего времени были предметом научной фантастики и встречались только в волшебных историях.

Тем не менее, недавно ученые максимально приблизились к разработке устройства невидимости во множестве контекстов. Работа команды в Манчестере сосредотачивается на концепции устройств сокрытия, которые могли бы на последнем этапе проекта помочь защитить здания и другие строительные конструкции от колебаний и вибраций, от физических воздействий и стихийных бедствий, таких как землетрясения.

В своем выступлении на Слушаниях королевского общества доктор Парнелл рассказывал о том, что компоненты структур с герметичными спрессованными резиновыми элементами сильные волны, такие как те, которые производят землетрясения, не «увидят» - они просто «пройдут мимо» строения, и, таким образом, возможным станет предотвратить серьезное повреждение или разрушение. Здание или важные компоненты в его пределах теоретически можно «спрятать».

Если концепция будет доработана, подобная «невидимость» будет иметь важнейшее значение в защите ключевых структур и важных строительных объектов, таких как атомные электростанции, электрические пилоны и правительственные учреждения, от разрушения вследствие стихийных бедствий или террористических атак.

Это - одна из последних технологий устройств «невидимости», которые планируется разработать в ближайшее время – это техника, которая позволяет сделать объект почти невидимым для любых волн: свет, звук или вибрация.

Ущерб от землетрясения. Новое исследование сосредотачивается на разработке устройств «сокрытия», которые способны защищать здания от таких стихийных бедствий, как землетрясения (фото sciencedaily.com)

Научно-фантастическое понятие плаща-невидимки, конечно, наиболее известно по книгам и фильмам о Гарри Поттере. Но, по словам ученых, научная действительность не так далека от магических приспособлений.

Впервые исследование относительно возможности сокрытия от световых волн началось приблизительно шесть лет назад. Но в области воздействия волн на твердые тела, например волн, которые создают землетрясения, ученым не удавалось достигнуть существенного продвижения, несмотря на фундаментальную важность подобной технологии во многих областях жизни современного общества, включая защиту зданий и их составляющих.

Но на недавних Слушаниях королевского общества доктор Парнелл заявил:

«В области концепции сокрытия нами были достигнуты значительные успехи как теоретически, так и практически. Пять или шесть лет назад ученые начали разработку этой технологии со световых волн; в последние же несколько лет мы начали рассматривать другие типы волн, что, возможно, наиболее важно. Изоляция объектов от вибраций или звуковых волн не может быть переоценена. Настоящая проблема с этой концепцией состоит в том, что обычно невозможно использовать естественно доступные материалы в качестве «плащей».

Мы теоретически доказали, что создание предварительного напряжения с естественно доступными материалами, такими как резина, действительно приводит к эффекту сокрытия, но только от определенного типа вибрационной волны. Наша команда теперь упорно работает над разработкой более широко применимых моделей и пониманием того, как эта технология может быть осуществлена практически.

Это исследование показало, что у нас действительно есть потенциал, чтобы управлять направлением и скоростью вибрационных волн. Это важно, потому что мы хотим использовать такие волны во многих контекстах, особенно в нанотехнологиях, например в электронике нового поколения.

Если мы сможем применить наши модели к большим объектам, то мы сможем их использовать для разработки «плащей-невидимок», которые смогут защитить здания и конструкции, или, что более осуществимо, наиболее важные части каких-либо структур».