Durch das Klingeln eines Objekts mit einem bestimmten elastischen Material kann es für mechanische Wellen unsichtbar gemacht werden, sagt der Autor einer neuen Studie. Es wird vorgeschlagen, das Prinzip auf Bodenstrukturen auszudehnen
William J. Parnell von der Universität Manchester hat eine neue Theorie des "Umhangs der Unsichtbarkeit" entwickelt, die auf dem Gebiet der elastischen Schwingungen arbeitet.
In seinem Artikel in Proceedings of the Royal Society A zeigte der Brite, wie man Wellen sanft um ein Objekt biegen kann, das mit Neo-Hookean-Feststoffen geschützt ist.
Drei Fälle von elastischem Wellengang in Parnells Computermodell. Der weiße Kreis ist die Quelle. Der schwarze Kreis ist der geschützte Hohlraum. In der ersten Version ist es einfach zu klein (im Vergleich zur Wellenlänge), um eine merkliche Verzerrung im Bild zu erzeugen.
Solche Zusammensetzungen haben eine nichtlineare Beziehung zwischen mechanischer Beanspruchung und Verformung. Parnell fand heraus, dass man mit Hilfe eines ähnlichen Systems die Ausbreitung elastischer Wellen eines bestimmten Typs willkürlich steuern kann, wenn in einem Elastomerring eine vorläufige mechanische Spannung erzeugt wird.
Infolgedessen ist es möglich, den Effekt zu erzielen, wenn starke mechanische Schwingungen des Mediums (z. B. des Bodens) das geschützte Objekt fast ohne Verzerrung passieren, als ob es nicht vorhanden wäre.
Die Technologie heißt "Elastodynamic Cloaking". Seine allgemeine Idee ähnelt der einer anderen Gruppe europäischer Forscher im Jahr 2009.
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Es gibt jedoch einen signifikanten Unterschied. In früheren Arbeiten haben Wissenschaftler vorgeschlagen, mehrschichtige Metamaterialringe im Boden um Gebäude herum zu erzeugen.
Durch die Kombination von Polymeren mit unterschiedlichen elastischen Eigenschaften ist es möglich, die Konstruktion eines Objekts zu erreichen, dessen mechanische Eigenschaften, dh die Reaktion auf den Durchgang einer seismischen Welle, sich radikal von den Eigenschaften jeder Komponente separat unterscheiden. (Und dieser Ansatz ist übrigens der Forschung auf dem Gebiet der "Unsichtbarkeitsmäntel", die mit elektromagnetischen Wellen arbeiten, sehr ähnlich.)
William glaubt jedoch, dass inhomogene (und gleichzeitig komplexe) Metamaterialien in diesem Fall nicht benötigt werden. Das Schema muss zwar noch verbessert werden. Langfristig könnte Parnells Arbeit jedoch zu einer neuen Methode zum Schutz von Gebäuden vor Erdbeben führen.
"Wenn die Theorie auf größere Objekte ausgedehnt werden kann, entstehen" Umhänge "zum Schutz von Strukturen. Oder realistischer zum Schutz der wichtigsten Teile dieser Strukturen", sagt der Erfinder.
