20533
Президент РФ Владимир Путин подписал закон, дающий авиакомпаниям право продавать билеты на самолет по невозвратным тарифам, что должно способствовать снижению стоимости авиаперелета, сообщает агентство Прайм со ссылкой на пресс-службу Кремля
22824
Президент РФ Владимир Путин подписал закон об упрощенной выдаче российского гражданства соотечественникам, которые свободно владеют русским языком и живут либо проживали на территории СССР или Российской империи в границах современной РФ, сообщает РИА Новости
12103
Комиссия Госдумы по этике по поручению спикера Сергея Нарышкина, предположительно, на следующей неделе рассмотрит инцидент с участием лидера ЛДПР Владимира Жириновского, который оскорбил журналистку МИА «Россия Сегодня», сообщает РИА Новости.
3815
Парламент Крыма утвердил назначение экс-главы самообороны вице-премьером республики
8154
Роспотребнадзор не ожидает проблем с прохождением летнего оздоровительного сезона в Крыму, сообщает РИА Новости со ссылкой на главу ведомства Анну Попову
6728
Крымские отряды самообороны уберут все заборы, незаконно преграждающие проход к пляжам, сообщило правительство региона в своем микроблоге в Twitter.
4049
Высшая школа экономики продолжает цикл лекций в музеях Москвы. 24 апреля в Центре современной культуры «Гараж» состоится лекция «Истинная роль брендов в обществе постмодерна».
2983
Министр природных ресурсов: Природные пожары в этом году застали Россию врасплох
12098
Сотрудники столичной Госавтоинспекции ограничат движение в центре Москвы в понедельник из-за репетиции военного парада, который пройдет на Красной площади 9 мая, сообщает РИА Новости
9529
Власти Москвы могут отказаться от строительства одной станции на «зеленой» ветке метро
7535
Военную технику для участия в Параде Победы этой ночью перебросят на Ходынское поле
7953
Федеральное агентство по туризму (Ростуризм) выражает озабоченность вмешательством политики в туристическую отрасль на примере отказа чешского отеля принять российских туристов в знак протеста против присоединения Крыма к РФ, сообщила РИА Новости руководитель пресс-службы ведомства Ирина Щеголькова.
5314
МВД Украины утверждает, что телевышки в Донецке никто не захватывал, и каналы транслируются в обычном режиме, сообщает РИА Новости со ссылкой на сайт ведомства.
4064
В украинском Славянске неизвестные обесточили телецентр, транслирующий российские каналы
3151
Компромисс по ситуации на Украине должен быть найден внутри нее, а не между третьими игроками, например между РФ и США, заявил президент РФ Владимир Путин во время прямой линии с россиянами
3077
ЦБ РФ с 17 апреля отозвал лицензию у дагестанского банка «Каспий»
4023
Торговый дом «Шатер» рассматривает возможность строительства сафари-парка в Подмосковье
2870
Лоукост-авиакомпания «Добролет», созданная «Аэрофлотом», будет базироваться в Шереметьево
2889
«Ростелеком» построил линию связи с Крымом по дну Керченского пролива
4396
Павел Дуров: Мы не будем удалять ни антикоррупционное сообщество Навального, ни сотни других сообществ
3822
Google не раскрывает данные о первом дне продаж «умных» очков в США
2685
Чиновники бронируют адреса в новых доменах .москва и .moscow
2310
Компания Google отделила Крым от Украины на своих картах
4372
Суд отклонил иск мордовской колонии к Толоконниковой из-за ее письма об условиях труда
4368
Мировой суд в Москве рассмотрит дело Алексея Навального о клевете
2869
Глава Мосгорсуда Ольга Егорова подала документы в квалификационную коллегию на повторное занятие этой должности; таким образом, Егорова не претендует на занятие вакантного места председателя объединенного Верховного суда РФ
2929
Прокуроры заинтересовались художником, приковавшим гениталии к Красной площади
3362
Здания в центре Москвы украсят репродукциями знаменитых картин
3136
Фильм о русской Жанне Д'Арк покажут на открытии киномарафона в Крыму
2976
Харуки Мураками впервые за девять лет выпустил сборник новелл
3182
В Мексике скончался писатель Габриэль Гарсиа Маркес, его тело будет кремировано
5598
Менеджер Шумахера сообщила, что его состояние немного улучшилось
4073
Олимпийские кольца из Сочи подарят Греции
3711
Новый логотип чемпионата России по футболу будут выбирать болельщики
3136
Официальную песню чемпионата мира-2014 по футболу представили на YouTube
15:28 15/02/2012 Алексей Тимошенко 0 92

От землетрясений защитят резиновые специзделия

Предварительно напряженные резиновые блоки способны отвести от фундамента здания сейсмические волны

Физики предлагают новый способ защиты зданий от землетрясений. Причем речь идет не об укреплении конструкций или гашении колебаний сооружения, а о том, чтобы сделать защищаемый объект невидимым для сейсмических волн.

 

Идея, лежащая в основе предложения Вильяма Парелла, математика из Манчестерского университета (того, где работают нобелевские лауреаты Андрей Гейм и Константин Новоселов), похожа на концепцию шапки-невидимки. Вместо того, чтобы поглощать сейсмические волны, их следует пустить в обход так, чтобы они обогнули защищаемый объект. И если попытки создать полноценную невидимость в классическом понимании этого слова провалились, то идея сделать «невидимым» для подземных толчков здание может оказаться куда более практичной.

 

От науки о волнах до шапки невидимки

 

И свет, и радиоволны, и звук, и даже колебания поверхности земли — это волновые процессы. Где-то колеблется электромагнитное поле, где-то газ, где-то жидкость или твердое тело; с точки зрения математики конкретная природа колебаний уже не столь важна, а важны лишь параметры самих волн, их длина и амплитуда.

 

Любые волны можно отражать или накладывать друг на друга, а то, насколько хорошо они отражаются или поглощаются, — зависит от свойств конкретного материала и параметров волн, с ним взаимодействующих. Причем помимо банального поглощения или отражения правильный подбор материалов позволяет добиваться и более интересных эффектов: например, при помощи концентрических окружностей на плоском листе прозрачного пластика можно сфокусировать свет так, как будто он прошел через линзу. А покрыв лист поролона рядами выступов, можно обеспечить резкое улучшение звукоизоляции. Все это примеры из повседневной жизни, многие видели звукоизолирующие маты или плоские линзы... и за этими примерами стоит целый раздел науки.

 

Упорядоченные выступы, выемки или замена сплошного листа сложным переплетением проволок дает иногда совершенно неожиданные эффекты, и в последние десятилетия физики активно исследуют подобные структуры, называемые метаматериалами. Ученые даже пришли к концепции шапки-невидимки — особого метаматериала, который окружит маскируемый предмет и пропустит через себя волны так, как будто никакого предмета внутри и не было! Или отразит падающий свет точно так же, как отражает его та поверхность, на которой находится спрятанный объект. Для военных последнее стало бы настоящей находкой, причем необязательно даже добиваться именно классической невидимости — невидимость для радиоволн уже способна сбить с толку противника, который ведет наблюдение при помощи радара.

 

От неудачной шапки до землетрясений

 

С «шапкой-невидимкой» возникли большие проблемы. Подобрать материал, который бы давал нужный эффект при оборачивании им предмета произвольной формы, да еще и работал бы в видимом свете, да еще со всеми его цветами (то есть с излучением разной длины волны), при рассматривании под разными углами, — добиться такого никому не удалось. Скрыть в лабораторных условиях небольшую проволочку от инфракрасного детектора совсем не то же самое, что спрятать в поле танк. Или, еще лучше, десять танков.

 

Но стоит ли говорить о полном провале? Нет, потому как иссследования метаматериалов дали много других результатов, среди которых, например, миниатюрные и при этом чувствительные антенны. Или новый класс звукопоглощающих материалов, вплоть до «акустических диодов», устройств, способных пропускать звук только в одну сторону. Кроме того, сложности с маскировкой объектов от оптического наблюдения обусловлены малой длиной волны света, а вот волны, создаваемые землетрясениями, имеют куда большую длину волны и ими проще управлять.

 

В 2009 году группой исследователей из Ливерпуля был предложен способ защиты зданий от подземных толчков при помощи метаматериала. А спустя чуть более двух лет, их коллега из Манчестера предложил еще одно решение: на этот раз с более простым по структуре материалом.

 

В качестве такого материала Парелл называет определенным образом сжатую при монтаже резину. При должной укладке вокруг объекта она не просто поглощает колебания грунта, а направляет их в сторону — и это может спасти не только ядерный реактор от подземного толчка, но и правительственное здание от атаки террористов, подорвавших рядом грузовик со взрычаткой. «Нам удалось, — говорит ученый в интервью британской газете The Telegraph, — показать, что предварительное напряжение в резине, широко распространенном материале, позволяет добиться эффекта маскировки от определенных волн». По его словам, сейчас идет работа по поиску новых приложений открытия и по практическому воплощению его хотя бы в рамках экспериментальных площадок.

 

Если идея окажется эффективной на практике, то она сможет избавить мир если не от обширных разрушений, то хотя бы катастроф, подобных аварии на АЭС «Фукусима» в Японии. Тогда реакторы выдержали толчки рекордной амплитуды без существенных повреждений, система автоматической защиты сработала безукоризненно — но вот питающие насосы охлаждения аварийные генераторы вышли из строя, спровоцировав расплавление активной зоны и радиационную аварию невиданного со времен Чернобыля масштаба. Даже если не удастся закрыть от сейсмической угрозы каждый дом, уже одна лишь защита АЭС и химических предприятий даст очень многое.

 

Вопросы и ответы:

 

А как еще защищают здания?

— За счет комбинации двух методов. Первый — сделать конструкцию достаточно прочной, дабы она выдерживала колебания. Второй — так или иначе гасить колебания и это особенно актуально в небоскребах, некоторые из которых даже оснащают специальными маятниками массой до сотен тонн. Гашение колебаний для крупных конструкций является основным методом в силу того, что сделать сверхпрочное здание больших размеров может быть попросту невозможным.

Может ли в будущем появиться настоящая шапка-невидимка?

— Маловероятно. Метаматериалы работают в ограниченном диапазоне условий, а толку от маскировки, которая работает только для зеленого света и только при наблюдении под определенными углами, немного. Кроме того, если говорить про маскировку в военных целях, вся техника оставляет массу следов — от теплового излучения до следов на поверхности, да и шум сбрасывать со счетов не стоит. Хотя именно с шумом от подлодок предлагалось бороться именно метаматериалами.