橡胶“隐身衣”保护建筑:防地震破坏

2020-07-26 09:27:58 23

   英国曼彻斯特大学数学家最近提出一种新实践,用一品种似“隐身衣”的设施能够爱护建筑免遭地震、自然灾害或恐惧袭击的毁坏。关于核电站、高压电缆塔和政府 办公室等关键性建筑来说,这种“隐身”将成为一种重要的防护措施。相关论文发表在最近出版的《英国皇家学会会刊》上。  这种隐身衣是一种应力橡胶,用它 将建筑物的某些关键部分暗藏起来,地震产生的强力震波就无法“看到”该建筑而绕过它们,可防止重大的毁坏。曼彻斯特大学数学学院博士威廉姆·帕内尔说,最 近几年,科学家已经开发出多种功能用途的隐身衣。他们的实践集中在开发一种隐身设施,让其在震动、地震等毁坏性灾难中爱护建筑物及其内部构造。

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  这是目 前最新的隐身技术之一,即让物体相关于某种波而言简直不可见,不管这种波是可见光、声音还是震波。人们早已在钻研物体在可见光下的隐身,但很少人钻研波在 固体中的传播,如地震波,然后者在建筑物爱护等许多方面至关重要。  “我们五六年前开端钻研可见光波,前几年才开端思考另一些类型的波,最重要的就是声 波和弹性波。弹性波是震动在弹性介质中传播造成的。”帕内尔说, “但弹性波的一个问题是,用天然材料通常无法获得成效。”新实践证明,在一种天然橡胶中施以非线性预加弹性应力,能让反平面弹性波绕开物体,即让这种波 “看不见”该物体,从而产生隐身效应。  帕内尔解释说,这标明的确有可能控制弹性波的传播速度和方向。这十分重要,因为钻研人员希望能在多种环境下引导 这种波,尤其是在纳米应用领域。假如该实践能扩展到更大的目的物上,就可能制造出一种能爱护建筑物及其构造的“隐身衣”,或者爱护其构造中某个特殊重要的 部分。目前他们还正在钻研更宽泛的实践,并努力将这些实践变为现实


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