شنل نامریی، ساختمان‌ها را از زلزله محافظت می‌کند

فیزیک‌دانان فرانسوی و انگلیسی اعلام کرده‌اند می‌توان با استفاده از شنل‌های نامرئی، ساختمان‌ها را از اثرات مخرب زلزله در امان نگاه داشت.

این نظریه اول بار توسط دانشمندان موسسه فرسنل در فرانسه و به رهبری استفان انوچ مطرح شد. این دانشمندان، اولین افرادی بودند که نشان دادند مفهوم شنل‌های نامرئی در فیزیک می‌تواند کاربردهای دیگری نیز داشته باشد و می‌توان با استفاده از این مفهوم، اشیا را از امواج مخرب طوفان‌ها و سونامی‌ها مخفی کرد.

امواج زلزله

موج‌های زلزله معمولا به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند: موج‌های طولی که درون زمین منتشر می‌شوند و موج‌های سطحی که تنها بر سطح زمین انتشار می‌یابند. تیم تحقیقاتی انوچ متوجه شد اگرچه کنترل موج‌های طولی بسیار پیچیده است، ولی با استفاده از قابلیت‌های مهندسی امروز می‌توان موج‌های سطحی را کنترل کرد.

سباستین گوانا، یکی از اعضای این گروه تحقیقاتی در دانشگاه لیورپول در لندن گفت: «خوشبختانه موج‌های سطحی بیش‌ترین تخریب‌ها را انجام می‌دهند و می‌توان با استفاده از این شنل‌ها، تخریب ساختمان‌ها را به‌شدت کاهش داد. این شنل‌ها از چندین حلقه پلاستیکی بسیار بزرگ و هم‌مرکز تشکیل شده که برروی سطح زمین ثابت می‌شوند. میزان ارتجاع این حلقه‌ها باید به دقت محاسبه شود تا به هنگام زلزله، موج‌های سطحی به‌وسیله این حلقه‌ها منتقل شود و به ساختمان‌ها آسیب نزند».

امواج زلزله وقتی درون این حلقه‌ها منتقل می‌شوند، به موج‌های بسیار کوچکی تبدیل می‌شوند و در سریع‌ترین مسیر در دسترس به حرکت خود ادامه می‌دهند. با تغییر خصوصیات این شنل می‌توان این مسیر را به دایره‌ای تبدیل کرد که امواج زلزله را از داخل شنل به خارج آن منتقل کند.

شنلی برای تمام فصول

این شنل‌ها هم‌چنین این قابلیت را دارند که مسیر موج‌های زمین‌لرزه‌ای را که فرکانس‌های متفاوتی دارند نیز تغییر دهند. این کار با ترکیب حلقه‌های مختلفی صورت می‌گیرد که هر یک توانایی منحرف کردن دسته خاصی از موج‌ها را با فرکانسی خاص دارد.

گوانا در توضیح این توانایی گفت: «حلقه‌های خارجی تقریبا ثابتند؛ اما حلقه‌های داخلی‌تر به‌هنگام زلزله، دیوانه‌وار حرکت می‌کنند و بالا و پایین می‌روند. برای موج‌های کم‌فرکانس، بیشتر کار برعهده یک دسته از حلقهها است که مسیر بیشتر امواج مخرب را منحرف می‌کنند. ما توانسته‌ایم شنل‌هایی با صد حلقه را شبیه‌سازی کنیم؛ اما برای محافظت از ساختمان‌ها معمولا به تعداد حلقه‌های کمتری نیاز است».

برای نصب این شنل‌ها روش‌های مختلفی را می‌توان استفاده کرد؛ مثلا در هنگام ساختن ساختمان‌ها، می‌توان این حلقه‌ها را در پی ساختمان‌ها کار گذاشت. برای محافظت از ساختمانی با شعاع 10 متر، هر حلقه می‌تواند بین 1 تا 10 متر قطر و نزدیک به 10 سانتی‌متر ضخامت داشته باشد. هم‌چنین از این روش می‌توان برای کاهش لرزش ها در ابزارآلات صنعتی نیز استفاده کرد.

به گفته الف لئونارد، فیزیک‌دان دانشگاه سنت‌آندریوس در ایالات متحده، تنها کار باقی‌مانده این است که این مفهوم نظری را به صورت عملی پیاده‌سازی کنیم.

نیوساینتیست، 26 ژوئن- ترجمه: ابوالفضل کریمی