Новый синтетический материал может отклонять упругие волны и защищать здания при землетрясении

Группа учёных из Университета Миссури разработала новый синтетический метаматериал, способный управлять упругими волнами на поверхности твёрдого материала. Такие волны возникают в том числе во время землетрясений. Если устанавливать здания на подушку из нового метаматериала, можно перенаправить упругие волны мимо домов в безопасном направлении.

Энергия землетрясений в основном — это упругие волны, распространяющиеся по поверхности. Здания «подпрыгивают» на такой волне, падают и разрушаются. Но учёные нашли способ перенаправить такие волны в безопасном направлении и сохранить здания.

Повседневная жизнь включает в себя три измерения (3D) — по осям X, Y и Z, или вверх и вниз, влево и вправо, вперёд и назад. Однако в последние годы учёные, такие как Гуолян Хуанг, заведующий кафедрой инженерии Губера и Хелен Крофт в Университете Миссури, исследовали «четвёртое измерение» (4D), своего рода расширение нашей текущей физической реальности.

Хуанг и группа учёных создали новый синтетический метаматериал с возможностями 4D, включая способность управлять энергетическими волнами на поверхности твёрдого материала. Эти волны имеют фундаментальное значение для распространения колебаний вдоль поверхности твёрдых тел.

Несмотря на то, что на данном этапе открытие команды является лишь строительным блоком, который другие учёные могут использовать и адаптировать по мере необходимости, материал имеет потенциал для применения в гражданском строительстве.

«Традиционные материалы ограничены только тремя измерениями с осями X, Y и Z», — говорит Хуанг. «Но теперь мы создаём материалы в синтетическом измерении, или 4D, что позволяет нам манипулировать траекторией энергетической волны, направляя её именно туда, куда мы хотим».

«Большая часть энергии землетрясения — 90 % — происходит вдоль поверхности Земли», — говорит Хуанг. — «Поэтому, если покрыть этим материалом структуру, напоминающую подушку, и поместить её на поверхность Земли под зданием, это поможет спасти здание от разрушения».

Фактически, новый метаматериал может направить упругую волну, распространяющуюся вдоль поверхности земли во время землетрясения, в обход зданий и тем самым предохранить их от колебаний.

Компании, производства — последние новости

Соединенные Штаты Америки (США) — последние эко-новости