Ved at ringe en genstand med et bestemt elastisk materiale kan den gøres usynlig for mekaniske bølger, siger forfatteren af en ny undersøgelse. Princippet foreslås udvidet til at omfatte jordstrukturer
William J. Parnell fra University of Manchester har udviklet en ny teori om "usynlighedens kappe", der arbejder inden for elastiske vibrationer.
I sin artikel i Proceedings of the Royal Society A viste briten, hvordan du kan få bølger jævnt til at bøje sig omkring et objekt, der er beskyttet med Neo-Hookean-faste materialer.
Tre tilfælde af elastisk bølgepassage i Parnells computermodel. Den hvide cirkel er kilden. Den sorte cirkel er det beskyttede hulrum. I den første version er den simpelthen for lille (sammenlignet med bølgelængden) til at skabe en mærkbar forvrængning i billedet.
Sådanne sammensætninger har et ikke-lineært forhold mellem mekanisk spænding og deformation. Parnell fandt ud af, at hvis der oprettes en foreløbig mekanisk spænding i en elastomerring, så kan man ved hjælp af et lignende system vilkårligt kontrollere udbredelsen af elastiske bølger af en bestemt type.
Som et resultat er det muligt at opnå effekten, når kraftige mekaniske vibrationer i mediet (f.eks. Jorden) vil passere gennem det beskyttede objekt næsten uden forvrængning, som om det ikke eksisterer.
Teknologien kaldes "Elastodynamic Cloaking". Dens generelle idé ligner den, der blev fremsat af en anden gruppe europæiske forskere i 2009.
Salgsfremmende video:
Der er dog en betydelig forskel. I tidligere arbejde foreslog forskere at skabe flerlagsringe af metamateriale i jorden omkring bygninger.
Ved at kombinere polymerer med forskellige elastiske egenskaber er det muligt at opnå konstruktionen af et objekt, hvis mekaniske egenskaber, dvs. reaktionen på passage af en seismisk bølge, vil adskille sig radikalt fra hver komponents særskilte egenskaber. (Og denne tilgang er forresten meget lig forskning inden for "usynlighedskapper", der arbejder med elektromagnetiske bølger.)
Men William mener, at inhomogene (og på samme tid komplekse) metamaterialer ikke er nødvendige i dette tilfælde. Sandt nok skal dens ordning stadig forbedres. Men på lang sigt kan Parnells arbejde føre til en ny metode til at beskytte bygninger mod jordskælv.
"Hvis teorien kan udvides til større objekter, vil det føre til oprettelsen af 'kapper' for at beskytte strukturer. Eller måske mere realistisk for at beskytte de vigtigste dele af disse strukturer," - siger opfinderen.