Otaczając obiekt pewnym elastycznym materiałem, można uczynić go niewidzialnym dla fal mechanicznych - mówi autor nowego badania. Proponuje się rozszerzenie zasady na konstrukcje naziemne
William J. Parnell z University of Manchester opracował nową teorię „płaszcza niewidzialności” działającej w dziedzinie drgań sprężystych.
W swoim artykule w Proceedings of the Royal Society A Brytyjczyk pokazał, w jaki sposób można sprawić, by fale płynnie zaginały się wokół obiektu chronionego stałymi materiałami neoheko.
Trzy przypadki przejścia fal sprężystych w komputerowym modelu Parnella. Źródłem jest białe koło. Czarne koło to chroniona wnęka. W pierwszej wersji jest po prostu za mały (w porównaniu z długością fali), aby wywołać zauważalne zniekształcenie obrazu.
Takie kompozycje mają nieliniową zależność między naprężeniem mechanicznym a odkształceniem. Parnell odkrył, że jeśli w pierścieniu elastomerowym powstanie wstępne naprężenie mechaniczne, to za pomocą podobnego systemu można dowolnie kontrolować propagację fal sprężystych określonego typu.
W efekcie można osiągnąć efekt, w którym silne mechaniczne drgania ośrodka (powiedzmy gruntu) będą przechodzić przez chroniony obiekt prawie bez zniekształceń, jakby go nie było.
Technologia ta nosi nazwę „Elastodynamic Cloaking”. Jego ogólna idea jest podobna do przedstawionej przez inną grupę europejskich badaczy w 2009 roku.
Film promocyjny:
Istnieje jednak znacząca różnica. W poprzedniej pracy naukowcy zaproponowali utworzenie wielowarstwowych pierścieni metamateriału w ziemi wokół budynków.
Łącząc polimery o różnych właściwościach sprężystych, możliwe jest osiągnięcie konstrukcji obiektu, którego właściwości mechaniczne, czyli reakcja na przejście fali sejsmicznej, będą radykalnie różnić się od właściwości każdego elementu z osobna. (Nawiasem mówiąc, podejście to jest bardzo podobne do badań w dziedzinie "płaszczy niewidzialności" pracujących z falami elektromagnetycznymi.)
Jednak William uważa, że niejednorodne (a jednocześnie złożone) metamateriały nie są w tym przypadku potrzebne. To prawda, że jego schemat nadal wymaga poprawy. Jednak w dłuższej perspektywie prace Parnella mogą doprowadzić do nowej metody ochrony budynków przed trzęsieniami ziemi.
„Jeśli teorię można rozszerzyć na większe obiekty, doprowadzi to do powstania„ płaszczy”chroniących konstrukcje. A może bardziej realistycznie, chroniących najważniejsze części tych konstrukcji” - mówi wynalazca.