211service.com
Pierwszy test sejsmicznej peleryny niewidki
Zdolność do sterowania falami elektromagnetycznymi wokół regionów kosmosu zrewolucjonizowała optykę i wywołała globalne zainteresowanie pelerynami niewidkami w stylu Harry'ego Pottera. Ale nie tylko fotony są celem tych urządzeń.
Różni inżynierowie i fizycy również rozpoczęli prace nad wersjami akustycznymi, które sterują dźwiękiem. W szczególności kilka grup zaczęło zastanawiać się, w jaki sposób można wykorzystać tę technologię do sterowania falami sejsmicznymi wokół budynków. Pomysł polegałby na ochronie budynków o wysokiej wartości, takich jak elektrownie jądrowe czy lotniska. Właśnie taką propozycję badaliśmy w zeszłym roku.
Do tej pory wszystkie te pomysły były badaniami numerycznymi. Dziś grupa z Institut Fresnel w Marsylii i firma Menard specjalizująca się w naprawach gruntu, obie z Francji, twierdzą, że zbudowali i przetestowali sejsmiczną pelerynę niewidkę w basenie aluwialnym w południowej Francji. To pierwsze takie urządzenie skonstruowane.
Sekret peleryny-niewidki tkwi w inżynierii materiału na skalę mniejszą niż długość fali, którą musi manipulować. Odpowiednie struktury podfalowe mogą być następnie ustawione w sposób, który steruje falami.
Francuski zespół stworzył swój tak zwany metamateriał, wiercąc trzy linie pustych otworów wiertniczych o głębokości 5 metrów w niecce zamulonej gliny o głębokości do 200 metrów. Następnie monitorowali teren za pomocą czujników akustycznych.
Eksperyment polegał na wytworzeniu fal o częstotliwości 50 Hz i przemieszczeniu poziomym 14 mm od źródła po jednej stronie szyku. Następnie zmierzyli sposób rozchodzenia się fal.
Francuski zespół twierdzi, że jego metamateriał silnie odbijał fale sejsmiczne, które ledwo przenikały poza drugą linię otworów wiertniczych.
Metamateriał jest zaprojektowany do pracy na określonej długości fali używanej w teście i nie można zagwarantować, że fale sejsmiczne będą miały tę samą długość fali. Ale dopasowując tablicę do częstotliwości rezonansowej budynku, myśli się, że nadal może zapewnić pewną ochronę.
Istnieją jednak ważne zastrzeżenia. Jednym z problemów związanych z tego rodzaju szykiem jest to, że odbite fale mogą spowodować większe uszkodzenia pobliskich budynków. Dlatego niektóre grupy patrzą na metamateriały, które pochłaniają energię, zamiast nią sterować lub odbijać.
Niemniej jednak z pewnością znajdą się instalacje, które mogą skorzystać z tego rodzaju ochrony. A ponieważ tworzenie tych tablic wygląda na stosunkowo proste, wydaje się, że to tylko kwestia czasu, zanim zobaczymy je w działaniu.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1301.7642 : Metamateriał sejsmiczny: jak wstrząsać przyjaciółmi i wpływać na fale?