Το μέλλον της αντισεισμικής προστασίας μπορεί να είναι απλώς ένας απλός κύλινδρος γεμάτος με χαλύβδινες σφαίρες.
Προστασία από τους σεισμούς
Τον Δεκέμβριο του 2025, το Γραφείο Ευρεσιτεχνιών και Εμπορικών Σημάτων των ΗΠΑ χορήγησε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μια συσκευή απαγωγής ενέργειας που μοιάζει λιγότερο με σταθεροποιητή υψηλής τεχνολογίας και περισσότερο με μηχανικό δέντρο.
Αναπτύχθηκε από τον καθηγητή Moussa Leblouba στο Πανεπιστήμιο του Sharjah στα ΗΑΕ, η συσκευή χρησιμοποιεί την απλή δύναμη της τριβής για να διατηρεί τις κατασκευές όρθιες.
Σε εργαστηριακές δοκιμές, η συσκευή απορρόφησε με επιτυχία περίπου το 14% της ενέργειας των κραδασμών. Σχεδιασμένη για την προστασία των υποδομών από σεισμούς, άνεμο και βιομηχανικούς κραδασμούς, η εφεύρεση προσφέρει μια οικονομική και αξιόπιστη εναλλακτική λύση σε άλλα συστήματα απόσβεσης.
«Οι σεισμοί, οι ισχυροί άνεμοι, ακόμη και οι καθημερινές δονήσεις από τρένα ή μηχανήματα μπορούν να προκαλέσουν σοβαρές ζημιές σε κτίρια, γέφυρες και ευαίσθητο εξοπλισμό», δήλωσε ο Leblouba, καθηγητής πολιτικών μηχανικών.
«Οι παραδοσιακές λύσεις σε αυτό το πρόβλημα, όπως οι αποσβεστήρες με βάση ρευστά ή οι παραμορφώσιμες μεταλλικές συσκευές, τείνουν να είναι ακριβές, επιρρεπείς σε διαρροές ή μόνιμη παραμόρφωση και συχνά απαιτούν πλήρη αντικατάσταση μετά από ένα μόνο σημαντικό συμβάν», πρόσθεσε ο Leblouba.
Δέντρο από χαλύβδινες σφαίρες
Η νέα εφεύρεση περιλαμβάνει απλά μέρη, όπως έναν κοίλο κύλινδρο γεμάτο με συμπαγείς χαλύβδινες σφαίρες και έναν κεντρικό άξονα επενδεδυμένο με ακτινικές, διακλαδούμενες ράβδους. Ως ένα καθαρά παθητικό σύστημα, δεν απαιτεί ηλεκτρική ενέργεια για να λειτουργήσει. Αντίθετα, χρησιμοποιεί βασική φυσική για να διαχέει την ενέργεια μέσω της τριβής που παράγεται καθώς οι ράβδοι κινούνται μέσα από τα πυκνά ρουλεμάν.
Αυτή η κίνηση δημιουργεί έντονη τριβή, η οποία βοηθά περαιτέρω στην απόσβεση των κραδασμών πριν προκαλέσουν ζημιά στο κτίριο. Είναι ενδιαφέρον ότι ο μηχανικός σχεδιασμός διασφαλίζει ότι η συσκευή παραμένει λειτουργική κατά τη διάρκεια των διακοπών ρεύματος που συνήθως συνοδεύουν μεγάλους σεισμούς ή δομικές καταστροφές.
«Επειδή απαιτεί μηδενική ηλεκτρική ενέργεια, δεν μπορεί να καταστεί αδρανή από διακοπή ρεύματος κατά τη διάρκεια της ίδιας της καταστροφής που έχει σχεδιαστεί να αντέχει. Κάθε εξάρτημα είναι ξεχωριστά αφαιρούμενο και αντικαταστάσιμο, επομένως εάν ένα μέρος υποστεί ζημιά, δεν χρειάζεται να απορρίψετε ολόκληρη τη συσκευή», δήλωσε ο καθηγητής Leblouba.
Επίσης, τα εξαρτήματα της συσκευής είναι προσιτά και απλά. Επομένως, μπορούν να συναρμολογηθούν επί τόπου χωρίς εξειδικευμένη τεχνική εμπειρογνωμοσύνη.
Ίσως το πιο σημαντικό πρακτικό πλεονέκτημά της είναι η ικανότητά της να τοποθετείται εκ των υστέρων σε υπάρχουσες κατασκευές. Η εφεύρεση θα μπορούσε να αποτελέσει μια οικονομική αναβάθμιση ασφαλείας με υψηλό αντίκτυπο για τις αναπτυσσόμενες χώρες, όπου η ακριβή, σεισμική μηχανική από την αρχή είναι συχνά απρόσιτη.
Προσιτή προστασία από σεισμούς
Και υπάρχουν περισσότερα. Η τυπική σεισμική προστασία είναι συχνά μια απλή υπόθεση. Μόλις ένα μεταλλικό αμορτισέρ παραμορφωθεί για να σώσει ένα κτίριο, τα εξαρτήματα πρέπει να αντικατασταθούν. Η εφεύρεση έχει σχεδιαστεί για να ανακτά το αρχικό της σχήμα και θέση μόλις σταματήσει η δόνηση. Η δυνατότητα επαναφοράς εξασφαλίζει συνεχή προστασία χωρίς την ανάγκη άμεσων, δαπανηρών αντικαταστάσεων μετά από ένα σημαντικό συμβάν.
Ενώ αρχικά σχεδιάστηκε για κατασκευές ανθεκτικές στους σεισμούς, αυτή η τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στον πραγματικό κόσμο. Στον αστικό τομέα, μπορεί να προστατεύσει κτίρια, γέφυρες και πύργους επικοινωνιών από ανέμους και δονήσεις.
Η συσκευή θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για την απόσβεση κραδασμών σε αεροδιαστημικά οχήματα, πλοία και αεροσκάφη, και για να παρέχει ασπίδα για ευαίσθητο στρατιωτικό υλικό και επιστημονικά όργανα που είναι ευάλωτα σε ξαφνικούς κραδασμούς.
Βασιζόμενη στην πρώιμη επιτυχία, ο καθηγητής Λεμπλούμπα προχωρά από εργαστηριακά πειράματα σε σεισμικές δοκιμές μεγάλης κλίμακας. Μέχρι σήμερα, η συσκευή έχει επιτύχει ένα βασικό σημείο αναφοράς απόδοσης, με μέση αποτελεσματική ακαμψία 5 kN/mm σε μικρές μετατοπίσεις. Η επόμενη φάση θα περιλαμβάνει αυστηρές δοκιμές σε τράνταγμα, όπου κλιμακωτά μοντέλα του θέματος θα υποβληθούν σε προσομοιωμένες καταστροφές.
www.worldenergynews.gr
