Skip to main content

Onzichtbaarheidsmantels kunnen gebouwen beschermen tegen aardbevingen

We weten allemaal dat onzichtbaarheidmantels Harry Potter kunnen beschermen tegen Vilder en zijn kat, Mevr. Norris, maar nu zeggen natuurkundigen in Frankrijk en het Verenigd Koninkrijk dat ze kunnen worden gebruikt om gebouwen te verbergen voor de verwoestende gevolgen van aardbevingen. Klinkt als fictie? Het is niet! Stefan Enoch en zijn team bij het Fresnel Institute in Marseille, Frankrijk hebben andere toepassingen voor de fysica onderzocht achter onzichtbaarheidsmantels. Het resultaat van hun onderzoek is een "aardbevingsmantel" die objecten "onzichtbaar" kan maken voor schokken, stormgolven of tsunami's. En het zijn niet eens machten van niveau 8!

Hoe werkt de mantel? Om de mechanica te begrijpen, is het belangrijk om te weten dat de seismische golven van een aardbeving in twee hoofdcategorieën vallen: lichaamsgolven die door de aarde rollen en oppervlaktegolven die zich natuurlijk langs het oppervlak voortbewegen. Uit de bevindingen van het team blijkt dat het beheersen van lichaamsgolven te complex zou zijn, maar ze hebben ook geconcludeerd dat het beheersen van oppervlaktegolven mogelijk is binnen de constructies van conventionele engineering. Deze conclusie komt eigenlijk best goed uit omdat het oppervlakgolven zijn die destructiever zijn, zegt teamlid Sebastien Guenneau van de University of Liverpool.

De conceptuele mantel zal bestaan ​​uit verschillende grote, concentrische plastic ringen die op het aardoppervlak zijn bevestigd. Om de destructieve oppervlaktegolven soepel in het plastic te laten passeren, moeten de stijfheid en elasticiteit van de ringen zeer nauwkeurig worden gecontroleerd. De golven die door de mantel bewegen, worden samengeperst tot minuscule fluctuaties in druk en dichtheid en kunnen langs het snelste pad rijden dat beschikbaar is. Het pad kan worden gevormd tot een boog die oppervlaktegolven wegleidt van objecten in de mantel door de eigenschappen van het plastic aan te passen. Zodra de golven de mantel verlaten, keren ze terug naar hun oorspronkelijke, grotere formaat.

Hoewel de magische ringen gebouwen "onzichtbaar" kunnen maken voor aardbevingen, is het mogelijk om de mantel zelf ook onzichtbaar te maken. Guenneau suggereert dat de structuren direct in de fundering van het gebouw zelf kunnen worden gebouwd. In termen van grootte, om een ​​gebouw van 10 meter breed te beschermen, moet elke ring ongeveer 1 tot 10 meter in diameter en 10 centimeter dik zijn.

Natuurlijk moeten al deze theorieën nog steeds worden getest in experimenten in het echte leven, maar als de bevindingen van Henoch uitkomen, kunnen ontelbare levens worden gered en rampen worden afgewend. Natuurkundige Ulf Leonhardt van de universiteit van St. Andrews, die niet betrokken was bij de studie, zei over de vooruitgang die het mogelijk is dat onzichtbaarheidsfysica haar eerste toepassingen in de echte wereld ziet in het manipuleren van seismische golven in plaats van lichtstralen. Als dit lukt, kunnen onzichtbaarheidsringen ook worden verkleind om kleinere objecten te beschermen.

Foto's door treasuresthouhast en Nrbelex