Российские города станут невидимыми для землетрясений

Российские города станут невидимыми для землетрясений

Российские ученые работают над мантией-невидимкой для городов. В последствии уникальный математический аппарат, позволяющий эффективно исследовать волну - первопричину разрушений, сможет сделать города невидимыми для землетрясений.

Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" и группа исследователей-математиков из английского Килского университета под руководством приглашенного профессора Юлия Каплунова в рамках совместного проекта изучают перспективы создания специальных геоматериалов, способных в буквальном смысле делать невидимыми для землетрясений объекты, в основании которых они заложены.

Учеными разработан уникальный математический аппарат, позволяющий эффективно исследовать выявленную профессором Каплуновым волну - первопричину разрушений на поверхности во время подземных толчков, а также описывающий методы борьбы с ней. Задача объединенных групп - определение наилучшего материала для успешной реализации проекта.

"Сама по себе идея создания мантии-невидимки для сооружений не нова: над этим работают научные группы в Манчестере, Марселе и в ряде других университетов. Наши исследования показывают, что проблема требует более глубокой теоретической проработки. В настоящее время предпринимаются попытки найти универсальный подход, обеспечивающий защиту от всех видов волн, порождаемых активностью Земли, что осложняет поиск нужного материала", - заявил Каплунов.

Подход российских ученых примечателен тем, что они изначально поставили перед собой цель понять все первопричины разрушений, вызываемых землетрясениями, а также найти эффективные методы борьбы с ними. Была проведена аналогия между поверхностными волнами, возбуждаемыми при землетрясениях, и световыми волнами. В частности, установлено, что из всех видов сейсмических волн, инициируемых подземными толчками, теоретические и экспериментальные усилия необходимо сосредоточить на изучении поверхностных волн Релея, которые и вызывают наибольшие разрушения.

Кроме того, ученые смогли показать, что волна Релея описывается почти такими же соотношениями, как и оптические волны. Явления, на первый взгляд, разные, но математическая модель у них одинаковая. Смысл в том, что, как и в оптике, при землетрясении приходится иметь дело с волной, только при колебаниях земли это волна упругая, а при анализе невидимых тел - волна света.

"Задача, которую нам предстоит решить, это поиск подходящего метаматериала, который мог бы послужить основой для проектирования защитных конструкций. При взаимодействии с такой конструкцией волны Релея будут попросту изгибаться в стороны, не повреждая защищаемого сооружения. Такие метаматериалы в принципе уже существуют, например на основе меди", - уверяет Каплунов.

Разработанный учеными аппарат использует современные математические методы механики, включая метод возмущений и теорию дифференциальных уравнений в частных производных. На его разработку ушло около десяти лет.

Отметим, что разработка подобных защитных конструкций будет особенно актуальна для регионов с сейсмической активностью, например для Дальнего Востока, а также для Новой Зеландии, Японии, Китая, ряда стран Европы и Южной Америки.

Newsland.ru

Похожие новости:
Спрогнозированы сроки и место самого мощного землетрясения
Французские и чилийские сейсмологи спрогнозировали, что в ближайшие несколько десятилетий в районе города Сантьяго (Чили) произойдет сильнейшее на планете землетрясение. Минимальная магнитуда подземных толчков, согласно оценкам, составит 8,3. Соответствующее исследование опубликовано в журнале Earth and Planetary Science ..
2017-05-03 14780 0 Разное, интересное
0
Ученые предложили новый способ предсказывания землетрясений
О надвигающемся подземном толчке расскажут изменения в химическом составе грунтовых вод. Надежность таких прогнозов доказали шведские ученые, авторы статьи в журнале Nature Geoscience. Кратко об исследовании сообщается в интернет-издании New Scientist. Аласдер Скелтон (Alasdair Skelton) из Стокгольмского университета ..
2014-09-23 1009 0 Разное, интересное
0
Из-за землетрясения в Охотском море сместилась земная кора
В результате землетрясения в Охотском море, отголоски которого дошли до столицы, земная кора сместилась на 50 микрон, сообщили в Геофизической службе РАН. Смещение было зафиксировано сейсмологической станцией, расположенной в районе станции метро «Новокузнецкая», передает РИА «Новости». По словам сотрудницы Геофизической ..
2013-05-25 1246 0 Разное, интересное
0
Добычу нефти и газа в США признали причиной мощных землетрясений
Геологическая служба США представила первый официальный отчет о влиянии нефтегазовых разработок на сейсмическую активность. Ученые выявили 17 опасных зон в восьми штатах, а также заявили, что такого рода техногенные землетрясения могут достигать магнитуды в 7 баллов по шкале Рихтера — этого достаточно ..
2015-04-26 1464 0 Разное, интересное
1
Центр Земли рассинхронизировался
Новое исследование Австралийского национального университета показало, что центр Земли рассинхронизировался с остальной планетой, часто ускоряясь и замедляясь. Доцент Харвой Ткалчик вместе со своей командой, измерил скорость внутреннего ядра Земли за последние 50 лет с помощью дубликатов землетрясений. Оказалось, что скорости вращения ..
2013-05-16 1516 0 Разное, интересное
0
На дне Бермудского треугольника обнаружена Атлантида
Исследования океанского дна у берегов Кубы с помощью глубоководного робота подтвердили, что на самом дне Бермудского треугольника расположен город гигантских размеров. По заявлению исследователей, обнаруженные под водой у берегов Кубы руины древнего города, находятся в 600 футах ниже уровня океана. Ученые ..
2012-10-22 3092 0 Разное, интересное
0
Сейсмологи: Африка превратится в океан
Посреди Африки вместо пустыни может появиться океан. К такому мнению в результате исследования пришли ведущие специалисты сейсмологи. По их словам, к этому может привести огромная трещина, уже образовавшаяся после ряда землетрясений, которая впоследствии, по их мнению, заполнится водой. ..
2012-09-17 1476 0 Разное, интересное
0
На Кавказе накопилось сейсмическое напряжение
Сейсмологи из Массачусетского технологического университета совместно со своими азербайджанскими коллегами изучили динамику земной коры восточного Кавказа. По словам ученых, в районе Баку за последнее время накопилось значительное сейсмическое напряжение. Исследование сейсмологов опубликовано в журнале Journal of Natural ..
2012-06-15 1238 0 Разное, интересное
0
Ученые запустили крупнейшую  в мире машину для бурения
Берта, крупнейшая бурильная машина для туннелей (TBM), она начала бурить под Сиэтлом во вторник. Она была собрана в яме размером 80 футов (24,3 метра),  после перевозки по кускам от изготовителя из Японии. Разработанная, чтобы пробурить туннель длиной 1,7 мили (2,7 км) тоннель для State ..
2013-08-4 1366 0 Разное, интересное
0
Роботы смогут передвигаться при помощи «лыжных палок»
Стэнфордские инженеры представили модель антропоморфного робота SupraPed, который сохраняет равновесие на пересеченной местности благодаря «лыжным палкам», сообщает интернет-издание IEEE Spectrum. Оснащенные многочисленными датчиками палки позволят двуногим роботам рассчитывать безопасность следующего шага. Люди ..
2014-07-15 1013 0 Разное, интересное
0
Вопрос времени. Бунт машин
Города без светофоров, дорожных знаков и водителей. Что это - утопия или надвигающаяся реальность, в которой машины будут рулить самостоятельно, водительские кресла станут пассажирскими, а компьютеры полностью заменят водителей?Источник: vesti.ru ..
2012-07-24 1088 0 Разное, интересное
0
Город-сказка под ключ будет сдан в 2015-м
В перспективе все южнокорейские города будут строиться по его шаблону.Songdo - это умный город ближайшего будущего. Над его инфраструктурой трудится консорциум фирм Cisco, 3M, Posco E&C и United Technology. Город будет полностью охвачен современными коммуникациями, деятельность всех систем и организаций будет ..
2013-07-2 1181 0 Разное, интересное
0
Специалисты в США подтвердили связь между фрекингом и землетрясениями
Геологическая служба США и Колорадский университет в Боулдере провели первое масштабное национальное исследование, демонстрирующее уверенную взаимосвязь между фрекингом (гидроразрывом пласта, применяющимся при добыче углеводородов), и землетрясениями. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Science, а кратко с ними ..
2015-06-21 1501 0 Разное, интересное
-1
Математики предложили естественное определение города
Ученые из шведского Университета в Евле предложили использовать для определения города специальный алгоритм, опирающийся на данные геолокационных сервисов. По словам авторов, такой метод очень хорошо отражает границы города и их динамику. Исследование выложено в виде препринта в архиве Корнельского ..
2014-02-07 1122 0 Разное, интересное
0
Российские школьники завоевали 5 медалей по физике в Дании
Российские школьники показали высокий класс на международной Олимпиаде по физике в Дании.В общей сложности, они завоевали 5 медалей: 4 золотых и 1 серебряную. Всего в Олимпиаде принимали участие представители 80 стран. В неофициальном командном зачете Россия показала третий результат, уступив лишь ..
2013-07-16 1043 0 Разное, интересное
0