《皇家學(xué)會(huì)會(huì)刊A》:“隱身衣”保護(hù)建筑免遭地震
日期:2012-02-29 08:42:13
據(jù)報(bào)道,英國(guó)曼徹斯特大學(xué)數(shù)學(xué)家最近提出一種新理論,用一種類似“隱身衣”的設(shè)備可以保護(hù)建筑免遭地震、自然災(zāi)害或恐怖襲擊的破壞。對(duì)于核電站、高壓電纜塔和政府辦公室等關(guān)鍵性建筑來說,這種“隱身”將成為一種重要的防護(hù)措施。相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的英國(guó)《皇家學(xué)會(huì)會(huì)刊A》上。
這種隱身衣是一種應(yīng)力橡膠,用它將建筑物的某些關(guān)鍵部分隱藏起來,地震產(chǎn)生的強(qiáng)力震波就無法“看到”該建筑而繞過它們,可避免嚴(yán)重的破壞。曼徹斯特大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院博士威廉姆·帕內(nèi)爾說,最近幾年,科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出多種功能用途的隱身衣。他們的理論集中在開發(fā)一種隱身設(shè)備,讓其在震動(dòng)、地震等破壞性災(zāi)難中保護(hù)建筑物及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
這是目前最新的隱身技術(shù)之一,即讓物體相對(duì)于某種波而言幾乎不可見,不管這種波是可見光、聲音還是震波。人們?cè)缫言谘芯课矬w在可見光下的隱身,但很少人研究波在固體中的傳播,如地震波,而后者在建筑物保護(hù)等許多方面至關(guān)重要。
“我們五六年前開始研究可見光波,前幾年才開始考慮另一些類型的波,最重要的就是聲波和彈性波。彈性波是震動(dòng)在彈性介質(zhì)中傳播形成的?!迸羶?nèi)爾說,“但彈性波的一個(gè)問題是,用天然材料通常無法取得效果?!毙吕碚撟C明,在一種天然橡膠中施以非線性預(yù)加彈性應(yīng)力,能讓反平面彈性波繞開物體,即讓這種波“看不見”該物體,從而產(chǎn)生隱身效應(yīng)。
帕內(nèi)爾解釋說,這表明確實(shí)有可能控制彈性波的傳播速度和方向。這非常重要,因?yàn)檠芯咳藛T希望能在多種環(huán)境下引導(dǎo)這種波,尤其是在納米應(yīng)用領(lǐng)域。如果該理論能擴(kuò)展到更大的目標(biāo)物上,就可能制造出一種能保護(hù)建筑物及其結(jié)構(gòu)的“隱身衣”,或者保護(hù)其結(jié)構(gòu)中某個(gè)特殊重要的部分。目前他們還正在研究更廣泛的理論,并努力將這些理論變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
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