地震斗篷：讓地震波遠(yuǎn)離建筑物等

地震斗篷：讓地震波遠(yuǎn)離建筑物

電影中，隱形斗篷可以輕輕松松幫助小魔法師哈利·波特騙過守門人以及他的貓。但法國和英國物理學(xué)家表示，隱形斗篷實(shí)際上也可以用來幫助建筑物免受地震破壞。這聽起來是否太過科幻呢?答案是“不”。

目前，法國馬賽菲涅耳研究所的斯特凡·伊諾克及其研究小組正在研究隱形斗篷背后的物理學(xué)其它方面的應(yīng)用。他們的研究成果便是“地震斗篷”，能夠讓沖擊波、暴風(fēng)浪或者海嘯在所遮蔽的物體面前變成“瞎子”，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)建筑物的目的。

這種斗篷是如何工作的呢?

地震波的兩個主要分類——體波和面波，前者可以穿透到更深的地球內(nèi)部，后者則在地表傳播一這一點(diǎn)非常重要。伊諾克小組的研究發(fā)現(xiàn)顯示，控制體波非常復(fù)雜，很難實(shí)現(xiàn)，但在常規(guī)工程學(xué)框架內(nèi)對面波進(jìn)行控制還是可以做到的。研究小組成員、英國利物浦大學(xué)的塞巴斯蒂安·古納佑表示，由于面波的破壞性更大，如果能對其進(jìn)行控制必然造福人類。

據(jù)悉，這種概念上的隱形斗篷將由幾個大型同心塑料環(huán)制成，塑料環(huán)將緊貼地面。為了讓面波平穩(wěn)地通過塑料環(huán)，科學(xué)家必須對環(huán)的硬度和彈性進(jìn)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于極小程度的波動，進(jìn)而能夠沿著一條快速通道傳播。這條通道可以被設(shè)計成弓形，通過調(diào)整塑料環(huán)的特性引導(dǎo)地震波遠(yuǎn)離斗篷內(nèi)的物體。一旦離開斗篷，地震波便立即回到最初的強(qiáng)度。

這些神奇的塑料環(huán)可以讓建筑物在地震發(fā)生時“隱形”，除此之外，斗篷本身也是不可見的。根據(jù)古納佑的建議，應(yīng)該將地震斗篷安放在建筑物地基位置。為了保護(hù)一座橫跨10米的建筑，每一個塑料環(huán)的直徑需要在1至10米左右，厚度則在10厘米上下。

器官呵護(hù)器可移植跳動中的心臟

在心臟移植過程中，通常情況下心臟是停止跳動的，只有手術(shù)結(jié)束，主持醫(yī)生才能重新“激活”心臟，讓它重新跳動起來?，F(xiàn)在不一樣了，美國TransMedics公司研制出一套裝置，可以讓切下來的心臟一直保持跳動，移植手術(shù)的實(shí)施過程也變得更為容易。

TransMedics公司研制的“器官呵護(hù)系統(tǒng)”允許醫(yī)生在心臟從捐獻(xiàn)者體內(nèi)摘除后最長12小時內(nèi)為患者進(jìn)行移植，而且心臟仍然保持跳動。相比之下，利用當(dāng)前的冷凍技術(shù)，心臟在體外的標(biāo)準(zhǔn)存活時間只有4到6個小時。

據(jù)悉，這家總部設(shè)于馬薩諸塞州的公司共籌集了2760萬美元B系列資金。他們研制的機(jī)器可以為捐獻(xiàn)的心臟提供溫暖而富含營養(yǎng)物質(zhì)的充氧血液，直至移植手術(shù)一切準(zhǔn)備就緒。據(jù)了解，捐獻(xiàn)的心臟被保存在一個無菌隔間，這個隔間與體內(nèi)的環(huán)境類似，允許心臟在體外保持正常機(jī)能。借助于生命維持系統(tǒng)，TransMedies的機(jī)器同樣可以利用一臺無線連接的監(jiān)視器完成診斷工作，這是實(shí)施心臟移植手術(shù)前醫(yī)學(xué)必須要進(jìn)行的一項(xiàng)工作。

憑借出色的性能，TransMedics研制的機(jī)器給醫(yī)生留下深刻印象。在機(jī)器內(nèi)長達(dá)12小時的保存過程中，捐獻(xiàn)的心臟沒有出現(xiàn)任何腫脹或者受損跡象。延長存活時間意味著在時間耗盡和器官死亡前，醫(yī)生可以為患者移植更為匹配的器官。此外，匹配性相對較低的捐獻(xiàn)者也因此成為頭號候選人。在歐盟國家，TransMedics的機(jī)器已經(jīng)步入市場宣傳階段，但在美國，這款機(jī)器仍在接受臨床測試。也就是說，這項(xiàng)技術(shù)還不可能很快在手術(shù)室得到應(yīng)用。