地震斗篷

法國和英國物理學家表示隱形斗篷實際上也可以用來幫助建築物免受地震破壞，法斯特凡·伊諾克及其研究小組在研究隱形斗篷背後的物理學其它方面的套用，他們的研究成果便是“地震斗篷”，能夠讓衝擊波、暴風浪或者海嘯在所遮蔽的物體面前變成“瞎子”，進而達到保護建築物的目的。

基本介紹

• 中文名：地震斗篷
• 外文名：Seismic Cloak

地震斗篷-概述

隱形斗篷法國和英國物理學家表示隱形斗篷實際上也可以用來幫助建築物免受地震破壞，所以法國馬賽菲涅耳研究所的斯特凡·伊諾克(Stefan Enoch)及其研究小組仍在研究中。

斗篷

地震地震斗篷-工作原理

這種斗篷是如何工作的呢？為了理解其中的原理，我們控制體波非常複雜，很難實現，但在常規工程學框架內對面波進行控制還是可以做到的。研究小組成員、英國利物浦大學的塞巴斯蒂安·古納佑(Sebastien Guenneau)表示，由於面波的破壞性更大，如果能對其進行控制必然造福人類。

這種概念上的隱形斗篷將由幾個大型同心塑膠環製成，塑膠環將緊貼地面。為了讓面波平穩地通過塑膠環，科學家必須對環的硬度和彈性進行密切控制。穿過這個斗篷的地震波將被壓縮成在壓力和密度方面均處於極小程度的波動，進而能夠沿著一條快速通道傳播。這條通道可以被設計成弓形，通過調整塑膠環的特性引導地震波遠離斗篷內的物體。一旦離開斗篷，地震波便立即回到最初的強度。

“隱形斗篷”原理圖

地震斗篷-主要特點

這些神奇的塑膠環可以讓建築物在地震發生時“隱形”，除此之外，斗篷本身也是不可見的。根據古納佑的建議，應該將地震斗篷安放在建築物地基位置。為了保護一座橫跨10米的建築，每一個塑膠環的直徑需要在1至10米左右，厚度則在10厘米上下。

當然所有這些理論仍需在現實實驗中加以檢驗。如果伊諾克等人的研究發現能夠得到套用，必將有無數人在地震發生時幸免於難。聖安德魯斯大學物理學家烏爾夫·萊昂哈特(Ulf Leonhardt)並未參與此項研究。他表示，隱形物理學在現實世界的第一項套用可能就是操縱地震波而不是光線。如果獲得成功，隱形塑膠環也可以按比例縮小以保護體積較小的物體。

地震斗篷-隱形斗篷

隱形斗篷的實現原理是使斗篷周圍的光線彎曲，就像小溪繞著一塊石頭流動那樣，這樣人們就看不見電磁斗篷和裡面的物體了。光線彎曲的簡單例子是光在光纖中的傳輸。這可以從市場上經常看見的用光纖做的工藝品體會光線的彎曲，光線在光纖里靠全反射行進，當光纖彎曲時，光線也隨之彎曲。從原理上講，用一束光纖就可以做成一個方向可以任意彎曲的“潛望鏡”。當然，用光纖本身做隱形斗篷也是可以的，只是由於這樣的斗篷太粗糙，達不到隱身的效果，斗篷本身就能被看見。可是使用元材料的效果就完全不同了。元材料是指材料在三維空間中構築出有序的微觀結構，當這個微觀結構的尺寸與光波的波長相當時，就能夠表現出某些光學和電磁學上的特異性。利用掃描探針顯微鏡，人類就可以在納米尺度上真實地觀察、觸摸材料的特性了。

地震斗篷-特殊材料

Vladminr Shalaev教授說：“實現隱形就是指用人造原子、中繼原子等工程學的方法製造出元材料，這些元材料的結構比光波波長還小。” Shalaev教授的研究報告刊登在《科學》雜誌上，他使用了一排微型針從中心點開始沿

通過彎曲物體周圍的光線致使它們隱形的方法給物體‘披上了外衣’輪輻方向向外輻射，象一個圓形的梳子，使得圍繞斗篷里物體周圍的光線發生彎曲。

‘披上了外衣’

這些微型針可以將光的折射或光的扭曲減少到幾乎為零，致使人們看不見斗篷。Shalaev教授說：“儘管愛因斯坦的廣義相對論證明了空間和時間可以扭曲，但我們能夠利用光使空間彎曲，我們設計和製造的微型裝置就能做到這一點。”他補充道，與彎曲光線一樣，他們能做相反的事情，就是在將光線聚集在一個區域。 這項新科技不但可以使我們製造出隱形斗篷，還可以製造出能用肉眼就能觀察到DNA的光學顯微鏡，甚至於用來研製超高速計算機晶片。