"Плащ-невидимка" сохранит здания во время землетрясений

Ученые из Института Френеля в Марселе создали и испытали особую систему защиты сооружений от сейсмической активности. Своеобразный "плащ-невидимка", скрывающий здание от землетрясения, уже испытан в аллювиальном бассейне на юге Франции. Данная технология предназначена для защиты больниц, атомных электростанций и других критически важных сооружений.

Секрет новой защиты заключается в использовании структуры, обладающей свойством метаматериала, с длиной меньшей, чем длина сейсмической волны. Благодаря этим субволновым структурам можно отражать сейсмические волны.

Бурение скважин определенных размеров в грунте позволяет создать «забор», защищающий от землетрясений

Французские специалисты создали метаматериальную защиту очень просто: путем бурения трех линий пустых скважин глубиной 5 метров в глинистом заиленном бассейне глубиной до 200 метров. Затем по периметру установили акустические датчики и на одной из сторон создали сейсмические волны с частотой 50 герц и горизонтальным смещением 14 мм. Затем ученые измерили распространение волн через грунт.

Схема эксперимента ученых из Института Френеля

В результате по заявлению разработчиков, сейсмические волны отразились от "забора" метаматериалов - они едва проникали за вторую линию скважин. Новая технология не является абсолютной защитой от любого землетрясения, так как работают только на определенной длине волны. Однако метаматериалы могут обеспечивать защиту на резонансной частоте здания, что обеспечивает его повышенную устойчивость к разрушению.

Есть и более серьезная проблема: отражающий "забор" усиливает отраженные сейсмические волны, и близлежащие здания получают больший ущерб. В связи с этим ученые ведут поиск метаматериалов, которые смогут поглощать, а не отражать энергию землетрясения. Поскольку создание массивов скважин является довольно простой задачей, не исключено, что уже в ближайшие годы новый тип защиты от сейсмической активности получит широкое распространение.