Metamaterjal kaitseb maavärina eest ({{commentsTotal}})

Elroni rong.
Elroni rong. Autor/allikas: Virgo Siil

Sarnaselt heli ja valgusega levivad ka maavärinad lainetena. Juba on loodud materjale, mille struktuur mõjutab heli ja valguse levikut. Nüüd töötavad teadlased aga selle kallal, et luua nendest struktuuridest suuremad versioonid, mida saaks kasutada maavärina leviku kontrollimiseks.

Augud põrgatavad maavärinat

Selleks on katsetatud näiteks ühtlaste vahedega pinnasesse silinderjate aukude kaevamist. Korrastatud paigutus hajutab laastavaid pinnalaineid, pannes need omavahel liituma ja üksteist summutama.

Ühe õnn on teiste õnnetus – kuigi eelkirjeldatud viisil kujundatud maalapile jääv ala on kaitstud, on ümbritsevad alad peegelduvate lainete tõttu veelgi suuremas ohus. Lisaks tekitavad maavärinad väga suure ulatusega võnkeid. Nii suure amplituudiga võnkeid, et need võivad puuraukude kaitsekilbist sellega põrkumata mööduda.

Aukude asemel mets

Londoni kuningliku kolledži matemaatikud katsetavad koostöös Prantsusmaa partneritega teistsugust lahendust kasutades selleks puid. Puud toimivad resonaatoritena, võnkudes teatud sagedustel isegi suure amplituudiga laine puhul. Kui puud teatud viisil paigutada, suudavad need suunata seismiliste pinnalainete energia sügavale pinnasesse, kaitstes sel moel lainete kahjulike mõjude eest.

Kirjeldatud lahendus põhineb metamaterjalidel, tehislikul resonaatorite paigutusel, millel on ebatavalised neelduvad omadused. Metamaterjalidest “nähtamatuse mantleid” on kasutatud juba selleks, et muuta väga väiksed objektid valguslaineid ümber suunates silmale nähtamatuks. Nüüd saaks luua sarnaseid suuremõõdulisi versioone ja muuta hooned puude võnkumise abil maavärinatele “nähtamatuks”.

Metsad kaitsevad hooneid

Sellisel moel saaks ümbritseda näiteks ajaloolise lossi või tuumaelektrijaama metsaga ja suunata seismilised lained ümber kaitstava ala või pinnasesse. Hoone jääks sel juhul täiesti puutumata.

Aasta algul demonstreeris teadlaste rühm, et tihedad männimetsad käituvad loodusliku seismilise metamaterjalina. Katsete käigus tekitati vibratsioon ja mõõdeti selle mõjusid seismomeetriga. Ilmnes, et võnkuvad puud pakuvad paikset kaitset teatud sagedusega pinnalainete eest.

Looduslikus metsas täheldasid teadlased, et puude ebaühtlane kõrgus ja nendevahelised tühimikud pakuvad kaitset laiema sageduste ulatuse eest kui puude ühtlane paigutus. Kui mets kujundada nii, et selle kõrgus serva suunas kahaneb,kataksid nad veel laiema seismilise võnkesageduse.

Kaitse ka tehisliku värina eest

Teadlased kutsuvad seda “metakiiluks”, kuna kaitsva metsa kõrgus kahaneks serva suunas samamoodi nagu kiil ühest servast aheneb. Metakiilu võiks luua päris puudest või siis postidest, mis toimiks tehislike resonaatoritena. Metakiilud suudavad tõhusat kaitset pakkuda vaid kahest suunast tulevate lainete vastu, kuid teadlased loodavad ka selle mure lahendada.

Metakiile saaks kasutada igapäevasemate murede lahenduseks, hooneid ohustavate vibratsioonide tõrjumiseks. Üks näide on raudteed ümbritsevad alad, metamaterjali oleks võimalik paigutada rööbastee ja majade vahele jäävale alale, nii et lained suunataks pinnasesse või piirkonda, kus need võivad vaibuda.

Seismilised metamaterjalid huvitavad enim neid, kes otsivad kaitset tektoonilise maavärina eest. Itaalia teadlased korraldavad sarnaseid eksperimente, kus resonaatorid on paigutatud pinnasesse, mitte selle peale.

Kuningliku kolledži teadlased uurivad viisi, kuidas ka puuraukude süsteemi teha tõhusamaks. Teadlasrühm taotleb patenti selle lahenduse versioonile, mis toimib nende väitel isegi seismilistel lainepikkustel. Mõnedes maailmajagudes esineb väga väikseid, kuid üsna regulaarseid maavärinaid. Aastate möödudes tekitavad need hoonekahjustusi. Kui on teada, mis suunast maavärinad tavaliselt tulevad, on võimalik nende majade läheduses pinnast töödelda, puuraugud teha, nii et värinad peegelduvad lihtsalt kuhugile eemale. Selline lahendus võiks huvitada majaomanikke, kindlustusfirmasid ja ehitusettevõtteid.

Toimetaja: Virgo Siil



Haigushüvitiste muudatuse kord muutis märkimisväärselt töötajate haiguskäitumist.Haigushüvitiste muudatuse kord muutis märkimisväärselt töötajate haiguskäitumist.
Haiguspäevade reform oli edukas, kuid kaotajaks on jälle madalapalgalised

Kaheksa aastat tagasi kehtima hakanud uus haiguspäevade hüvitamise kord on vähendanud haiguse tõttu töölt puudumisi kolmandiku võrra.

Tartu Ülikooli bioinformaatika professor Jaak Vilo.Tartu Ülikooli bioinformaatika professor Jaak Vilo.
Vilo: riigist sõltub, kas IT-firmadele jagub tehisintellekti arendajaid

Kui veel viie aasta eest soovisid IT-ettevõtted peamiselt programmeerijaid ning tehisintellekti spetsialistide vastu oli huvi leige, siis nüüd otsivad needsamad firmad tikutulega just tehisintellekti arendajaid. Tartu ülikooli bioinformaatika professor Jaak Vilo ültes teadussaates „Labor“, et praegu on riigi valik, kui palju neid tippspetsialiste suudavad ülikoolid koolitada.

Mida uskuda, mida mitte?Mida uskuda, mida mitte?
See ei ole tõde enne, kui Sergei Lavrov seda eitab ehk infosõda 2.0

Sellise märkusega võeti kokku neljapäevane infosõja-teemaline paneelarutelu rahvusvahelises kaitseuuringute keskuses. Infosõda ei ole iseenesest meile võõras mõiste – sarnaseid strateegilisi püüdeid elanikkonna teadvust mõjutada on dokumenteeritud juba ammu. Sisuliselt ei tehta praegusel ajal midagi teistmoodi, ainult vahendid on teised. Võitluses propagandistliku sisuga on võtmetähtsus eelkõige meediaharitusel, aga ka heal huumorimeelel, selgus arutelu käigus.

Arukask (Betula pendula) Soomes.
Maaülikooli teadlased andsid panuse arukase genoomi järjestamisse

Helsingi ülikooli professorite Jarkko Salojärvi ja Jaakko Kangasjärvi teadusrühm, kuhu kuulusid ka Eesti maaülikooli teadlased, avaldas arukase genoomiuuringu tulemused. Kaskede loodusliku kohanemismehhanismi mõistmine lisab uusi teadmisi geenitehnoloogiasse ning metsade biotehnoloogiasse.

WannaCry rünnakut oleks viga siduda ühe üksiku tegijaga.WannaCry rünnakut oleks viga siduda ühe üksiku tegijaga.
Küberekspert lunavararünnakust: tarvis läheks palju suuremat vapustust

Maailmas kümneid tuhandeid arvuteid tabanud WannaCry rünnakut oleks viga seostada vaid ühe organisatsiooni või rühmitusega, leiab küberjulgeoleku ekspert James Scott. Inimeste valvsuse tõstmiseks ja küberhügieeni parandamiseks läheb tarvis aga märksa suuremat vapustust.