Выбор фона:
/ Новости сайта / Наука и Технологии / В России создают мантию-невидимку для защиты сооружений от землетрясений
24.11.2014

В России создают мантию-невидимку для защиты сооружений от землетрясений

Оценка: 5.0    1921 2 Наука и Технологии
17:05
НИТУ «МИСиС» и группа математиков из Кильского университета (Англия) под руководством приглашенного профессора Юлия Каплунова в рамках совместного проекта изучают перспективы создания специальных геоматериалов, которые, будучи заложенными в основание объектов, способны делать их невидимыми для землетрясений.

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 научных групп это 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 (Англия), Марселе (Франция) 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», — говорит Юлий Каплунов.



«Наш подход примечателен тем, что мы изначально поставили перед собой цель ясного понимания всех первопричин разрушений, вызываемых землетрясениями, а также поиска эффективных методов борьбы с ними. Наше внимание привлекли работы английского ученого Джона Пендри (Имперский колледж Лондона), работающего над созданием оптической невидимости. Его группа достигла выдающихся результатов по достижению невидимости объектов с помощью нанесения на их поверхность покрытий из метаматериалов. А исследователи из Сингапура смогли сделать невидимой рыбку из аквариума, правда, пока только под определенным углом наблюдения. И мы провели аналогию между поверхностными волнами, возбуждаемыми при землетрясениях, и световыми волнами и получили ряд интересных результатов. Мы установили, 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 на поверхности земной коры, пренебрегая влиянием других типов волн. Важное достижение нашей группы заключается в том, что мы 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 мы имеем дело с волной, только при колебаниях земли это волна упругая, а при анализе невидимых тел мы имеем дело с волной света. Задача, которую нам предстоит решить с МИСиСом, 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 аналогично тому, как это происходит в экспериментах Пендри, а также сингапурских ученых. Такие метаматериалы в принципе уже существуют, например, на основе меди», — отметил ученый.

Разработанный группой профессора Каплунова математический аппарат использует современные математические методы механики, включая метод возмущений и теорию дифференциальных уравнений в частных производных. По его словам, на разработку этого аппарата ушло около 10 лет, за это время по теме было опубликовано более 20 статей в ведущих журналах, в том числе в Докладах РАН, Трудах Лондонского математического общества и международном журнале «Волновое Движение». В МИСиС Юлий Каплунов планирует развивать сотрудничество c рядом подразделений, включая Горный институт

Разработка подобных защитных конструкций будет особенно актуальна для регионов с сейсмической активностью, в том числе для ряда стран Европы, Дальнего Востока России, Японии, Китая, Южной Америки, Новой Зеландии и других.

 
Источник:  http://www.popmech.ru

Поделитесь в социальных сетях

Комментарии 2

0  
Cona 26.11.2014 22:43 [Материал]
"Смысл в том, что, как и в оптике, при землетрясении мы имеем дело с волной, только при колебаниях земли это волна упругая, а при анализе невидимых тел мы имеем дело с волной света. Задача, которую нам предстоит решить с МИСиСом, это поиск подходящего метаматериала, который мог бы послужить основой для проектирования защитных конструкций. "
Что-то я не понимаю, им нужен упругий материал, способный противостоять землетрясению? нууу есть всякие защитные капсулы типа предложенных Е.Убийко, только при чем тут строительство? Материал, способный противостоять натиску надвигающейся литосферной плиты (и вероятно, раскрошить эту самую литосферную плиту) - это что-то из области фантастики. И если и изобретут, боюсь что единичные защищенные объекты может и защитят, но разрушений на "незащищенных" объектах будет в разы больше ....
+1  
AG 24.11.2014 20:34 [Материал]
"Задача, которую нам предстоит решить с МИСиСом, 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," - бакс! Однозначно бакс! Он не только хорошо пилится. Его огибают экономические кризисные волны,которые тоже описываются математически.
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Похожие материалы

Разговоры у камина
Календарь
Последние комментарии
Может ли генетика сделать нас умнее?
Еще древние заметили сильную обратную корреляционную связь, которая нашла свое отражение в известном (от maikl2m)
Мы должны готовиться к неизбежному контакту с инопланетянами
Не только знаки, но и колючая проволока с автоматическими турелями. (от Partizan-16)
Мы должны готовиться к неизбежному контакту с инопланетянами
Обладая технологиями, они могут легко обезвредить ядерные боеголовки! А может уже обезвредили - спич (от vsёponяl)