Технології невидимості можуть захистити бурові платформи і суду від руйнівних морських хвиль
Останнім часом вченими були досягнуті значні успіхи в розробці різного роду технологій "плащів-невидимок", що дозволяють приховати об'єкти, тобто зробити їх невидимими, в діапазонах видимого світла, радіохвиль, звукових і сейсмічних коливань. Виявляється, що точно такі ж технології можуть бути використані і у відношенні океанських хвиль, сили яких достатньо для того, що б зруйнувати сталеві та бетонні конструкції. Такий захист - це мета досліджень, проведених Резою Алам (Reza Alam), фахівця в галузі машинобудування з Каліфорнійського університету в Берклі. Не так давно Реза Алам розробив метод використання відмінностей щільності океанської води для приховування плаваючих об'єктів від небезпечних хвиль на поверхні океану.
Коли ви дивитеся на поверхню моря або океану, ви вважаєте, що це всього лише величезна маса води. Але фактично у цієї маси є певна структура, яка складається з шарів води, що мають різну температуру і різну питому щільність. Якщо ви займалися підводним плаванням, то напевно знаєте, що під водою існують невидимі бар'єри для проходу крізь які доводиться прикладати значні зусилля. Ці бар'єри як раз і є кордонами двох шарів води з трохи різними характеристиками.
"Щільність води в океані не є постійною величиною, різницю в щільності визначає різниця температур і концентрації солей" - розповідає Аллам. - "Сонячні промені нагрівають верхні шари води, а приплив прісної води від річок і танення льоду знижує щільність води біля поверхні. Протягом довгого часу ці ефекти складаються і формують стійкі шари води. Більш легка вода знаходиться ближче до поверхні, у той час як нижче нього знаходяться шари води з більшою щільністю".
На межах внутрішніх шарів води можуть виникати хвилі, які поширюються по цій межі. Частота коливань таких хвиль збігається з частотою коливань хвиль на поверхні, тільки от їх амплітуда і швидкість поширення значно нижче. При поширенні цих внутрішніх хвиль вони піддаються переломленню, фокусуванні і відображенню. В якості своєрідної лінзи, яка вносить спотворення до поширення внутрішніх хвиль, виступає неоднорідний рельєф морського дна. Реза Аллам провів математичне моделювання, яке показало, що рифлений або хвилястий об'єкт, налаштований на певну довжину хвилі і поміщений в певній точці морського дна, дозволяє перемістити енергію хвиль на поверхні в енергію більш безпечних внутрішніх хвиль.
Поміщаючи такі резонансні об'єкти і під неподалік від бурової платформи, можна домогтися того, що небезпечні хвилі на поверхні океану "підуть" в його глибину. Пройшовши за межі дії резонансного об'єкта, енергія хвиль знову підніметься на поверхню. Іншими словами можна сказати, що бурова платформа стане невидимою для хвиль на поверхні океану.
"Технологія невидимості для морських хвиль може зіграти ключову роль для реалізації захисту як прибережних зон, так і бурових платформ, вітрогенераторів, встановлених на деякій відстані від узбережжя. Подібні технології можуть послужити для створення безпечних зон в море, своєрідних притулків, куди будуть приходити рибальські та інші судна у разі штормовий небезпеки. Єдиною вимогою для роботи таких технологій є наявність мілин або ділянок моря з невеликою глибиною, де на дні без праці можна буде встановити захисні резонатори".