Математик придумал, как сделать здания невидимыми для землетрясений

Математик придумал, как сделать здания невидимыми для землетрясений

Доктор Уильям Парнелл (William Parnell) из университета Манчестера разрабатывает теорию, позволяющую спрятать здания от землетрясений при помощи инновационных материалов. Учёный доказал, что можно заставить сейсмические волны обходить охраняемые объекты стороной.

Строения можно укрыть своеобразными "шапками-невидимками", зарыв в землю по периметру сооружения специальные отражающие волны материалы. Защита позволит перенаправить распространяющиеся колебания таким образом, чтобы они обошли стороной и не разрушили охраняемые сооружения, уверен учёный.

В статье в журнале Proceedings of the Royal Society A Парнелл описал принцип действия такой системы. В её основе особые нелинейные неогуковские эластомерные материалы. Они отличаются от обычных нелинейной зависимостью между механическим напряжением и деформацией, то есть под нагрузкой не происходит разрыв материала.

"Мы показали, что можно взять обычный полимерный материал и предварительно его деформировать. Тогда он при прохождении волн будет искажать их таким образом, что защищаемый объект не пострадает", — говорит Парнелл.

В результате сильные механические колебания почвы не приведут к разрушению здания, волны будут проходить защищаемую зону, оставляя объект в полной сохранности, так будто его просто нет.

Более того, изменяя величину предварительной деформации материала, можно будет подстраивать систему под размеры и форму конкретного объекта, заключает математик.

Подобная технология может спасти строения не только от землетрясений, но и разного рода вибраций, а также от террористических атак. Кроме того, спрятать от сейсмических волн можно не только новые здания, но и существующие. В первую очередь атомные электростанции, опоры линий электропередач, а также правительственные сооружения, пишет Science Daily.

Кстати, от различных волн (звуковых, световых) материалы пытаются спрятать уже не первый год. Так, недавно учёные создали "шапки-невидимки" для относительно крупных объектов, а годом ранее выпустили "чёрную дыру" для звука. Однако, как правило, волны в таких исследованиях электромагнитные, а не упругие механические и распространяются они не в твёрдых телах.

Но в случае землетрясений объекты нужно прятать от волн, которые расходятся в поверхностном слое земли. Ранее учёные пытались создавать систему концентрических колец из разных материалов, врытых в землю, которые, действуя сообща, также могли бы отклонять волны самой разной природы.

vesti.ru

Похожие новости:
Учёные США создали "временной провал"
Американские военные на шаг приблизились к тому, чтобы подобно героям фантастических фильмов "прятаться" во времени. Впервые в истории исследователям удалось создать временной провал, события в котором невозможно отследить ни человеческим глазом, ни даже специальными приборами, сообщает Nature. Учёные из Корнельского ..
2012-01-11 4151 0 Научные открытия
0
Французы придумали шапку-невидимку для температуры
Физики разработали новый метод, который позволяет скрывать объекты от теплового воздействия или же наоборот там, где нужно, создавать концентрированные области высоких температур. Чтобы сделать объект невидимым для тепловых датчиков, нет необходимости нагревать или охлаждать его искусственно, считают французы. Можно ..
2012-03-30 2133 0 Научные открытия
0
Эксперимент помог ученым сделать животных умнее
Имплантация клеток человеческого мозга позволила сделать животных более умными. Это стало известно после ряда экспериментов над новорожденными грызунами. Новизна данного достижения заключается в том, что исследователям удалось внедрить в мозг животных зародыши глиальных клеток мозга человека. ..
2013-03-20 2665 0 Научные открытия
0
Японские ученые научились перепрограммировать клетки
Японские ученые сделали научное открытие, предвещающее новую эру персонализированной медицины. Исследователи показали, что появление стволовых клеток можно ускорить путем погружения клеток крови в кислоту. Стволовые клетки могут превращаться в любую ткань, и они уже были использованы для лечения глаз, сердца ..
2014-02-03 2798 0 Научные открытия
2
Невидимость стала ближе
Группа исследователей из Гарвардского университета (США) разработала производственный процесс, который может быть использован для создания невидимых материалов. Согласно заявлениям учёных из Гарвардской школы инжиниринга и прикладных наук, им удалось добиться серьёзного успеха в создании метаматериалов, которые способны ..
2012-03-14 2066 0 Научные открытия
0
Кокаин уничтожает в два раза больше серого вещества в мозге
Кокаин ускоряет процесс старения головного мозга – таковы результаты нового исследования, которое доказало, что у людей, часто увлекающихся этим наркотиком, объем мозга сокращается ежегодно в два раза быстрее по сравнению с людьми, которые  не употребляют наркотики. С ..
2012-05-2 2386 0 Научные открытия
0
Физики остановили видимый свет
Группа исследователей из Нидерландов и США получила метаматериал, в котором фазовая скорость света близка к нулю, а коэффициент преломления становится отрицательным. Ученые утверждают, что их разработка стала первым трехмерным метаматериалом, который демонстрирует подобные свойства для видимого света. Подробности приведены ..
2013-10-15 3070 1 Научные открытия
2
Впервые доказано существование навигационных нейронов у человека
Каждый знает человека, который способен заблудиться "в трёх соснах". Некоторые узнают этого человека в себе. Ориентация в пространстве — задача довольно сложная, но нам приходится справляться с ней едва ли не ежедневно. Кто-то с лёгкостью дойдёт до главной площади в незнакомом ..
2013-08-5 2453 0 Научные открытия
0
Американцы воссоздали в лаборатории шаровую молнию
Американские учёные разработали эффективный способ создать подобие шаровой молнии в лаборатории, передаёт телерадиокомпания BBC. Группа сотрудников Академии военно-воздушных сил США в штате Колорадо научилась выделять светящиеся облака плазмы из специального раствора и поддерживать их на протяжении почти полсекунды. В ..
2013-08-21 2738 2 Научные открытия
4
Ученые в России изобретают много, но зря
Придумывая, как сделать российскую науку более инновационной, с новой инициативой выступил премьер-министр Медведев. Права на научные труды должны принадлежать ученым, а не институтам и учреждениям, в которых они работают, - заявил он. В общем, надо сделать так, чтобы наши светила ..
2012-08-15 3274 2 Научные открытия
0
За 2011 год названы самые важные события в науке
В прошлом году в IT, а также научной отрасли произошли запоминающиеся события. Одно из главных событий – смерть Стива Джобса, который основал «яблочную» компанию. Многие считают, что Стив был тем, кто умел сделать разработки своей компании такими привлекательными ..
2012-02-3 2375 0 Научные открытия
0
Математик нашел все паркетные многоугольники
Математик Михаэль Рао из Национального центра научных исследований и Высшей нормальной школы Лиона (Франция) классифицировал все паркетные многоугольники, которыми можно замостить плоскость без пробелов и наложений. Соответствующий препринт доступен на сайте вуза, кратко о нем сообщает Quanta Magazine.В представленном ..
2017-07-14 26319 0 Научные открытия
0
Метаматериалы научили «выключать» следы объектов в воде
Физики разработали оболочку, которая за счет магнитогидродинамических эффектов позволяет полностью подавлять все возмущения потока воды вокруг движущихся объектов. В работе, опубликованной в Physical Review E, ученые также предложили способ создания такого устройства, которое может оказаться ..
2017-12-12 13852 0 Научные открытия
-1
Ученые изучают магнитные свойства графена
Уже прошло около трех лет с момента открытия графена - нового материала, способного изменить мир благодаря своей беспрецедентной прочности, гибкости и проводимости. Сейчас ученые начали исследовать наличие магнетизма у материала, которое может революционизировать свое применение в ряде ..
2014-01-06 2675 0 Научные открытия
0
Ученые создали эффективные солнечные батареи
Ученые из Государственного университета Северной Каролины и Китайской академии наук нашли простой способ изменить молекулярную структуру полимера обычно используемую в солнечных элементах. Такое несложное изменение может повысить эффективность солнечных батарей более чем на 30 процентов. Полимер на основе ..
2014-01-06 3289 1 Научные открытия
3