В ново теоретично проучване учените твърдят, че сградите могат да се защитят благодарение на редици засадени дървета от определен тип сеизмични вълни - вълни на Лав (Q -вълни), кръстени на Огъстъс Едуард Хаф Лав, хоризонтално поляризирани повърхностни вълни.
Тези вълни се разпространяват по повърхността и причиняват само странични движения в хоризонталната равнина, които са особено опасни за сградите. След като срещнат препятствие под формата на дървета по пътя си, тези смущения се пренасочват.
Резултатите от работата на физиците са изложени в сайта arXiv.org.
Взаимодействието на вълните с материала зависи от много параметри. Съществува специален клас структури, наречени метаматериали, при които то се определя основно от местоположението на елементите, а не от състава им. Например вече са създадени метаматериали за електромагнитно излъчване, които позволяват да се огънат траекториите на светлинните лъчи, които в бъдеще ще маскират обектите и те ще бъдат невидими. Подобни вещества могат да бъдат създадени за механични вълни, по-специално за сеизмичните вълни.
Пасивната защита на сградите от земетресения обикновено има за цел да потуши отелните резонансни честоти на постройките, но сеизмичната защита от метаматериали на теория могат да бъдат ефективни за широк диапазон на параметрите на вълните. Такава защита може да се състои от набор от кладенци, разположени по определен начин в земята или обратно, изпъкнали стълбове и може да се използват за защита на исторически ценни конструкции, които не могат да бъдат променени.
Учените, водени от Себастиен Жуно (Sebastien Guenneau) от Института Френел в Марсилия, вече показаха приложимостта на този подход чрез пробиване на кладенци с дълбочина пет метра, което позволи пренасочване половината от енергията на вълната обратно към източника. Те показват също така, че природни обекти, като например дърво, може да отразяват специфични повърхностни вълни на Рейли, които се генерират, например, от вятъра или взривни работи.
В ново теоретично изследване учените доказаха, че с помощта на дървета е възможно да се защитят сгради срещу сеизмичните вълни на Лав. Подобно на вълните на Рейли, те се разпространяват по повърхността, но за разлика от тях те причиняват само странични движения в хоризонталната равнина, които са особено опасни за сградите.
Взаимодействие на вълна на Лав с гора, състояща се от 29 дървета с един и същ диаметър, корона и разстояние, с височини, вариращи от 16 м до 2 м. Conversion of Love waves in a forest of trees
Оказа се, че ако вълните на Лав се движат в гора с дървета, които постепенно намаляват по височина, те се разпространяват само до растения с определена височина, след което се отразяват дълбоко в земята. Това се случва, защото вълните карат самите дървета да се люлеят, превръщайки ги в вторични източници на вълни, в резултат на което се разсейва енергията на колебанията. Гората с дървета с нарастваща височина ще накара вълните да се разпръснат към източника си.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари