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(guò)守門(mén)人以及他的貓。但法國(guó)和英國(guó)物理學(xué)家表示，隱形斗篷實(shí)際上也可以用來(lái)幫助建筑物免受地震破壞。這聽(tīng)起來(lái)是否太過(guò)科幻呢?答案是“不”。

目前，法國(guó)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(gè)主要分類(lèi)——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(duì)面波進(jìn)行控制還是可以做到的。研究小組成員、英國(guó)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(duì)其進(jìn)行控制必然造福人類(lèi)。

據(jù)悉，這種概念上的隱形斗篷將由幾個(gè)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(guò)塑料環(huán)，科學(xué)家必須對(duì)環(huán)的硬度和彈性進(jìn)行密切控制。穿過(guò)這個(gè)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(dòng)，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(jì)成弓形，通過(guò)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(kāi)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(shí)“隱形”，除此之外，斗篷本身也是不可見(jiàn)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(gè)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(dòng)中的心臟

在心臟移植過(guò)程中，通常情況下心臟是停止跳動(dòng)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(dòng)起來(lái)。現(xiàn)在不一樣了，美國(guó)TransMedics公司研制出一套裝置，可以讓切下來(lái)的心臟一直保持跳動(dòng)，移植手術(shù)的實(shí)施過(guò)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(zhǎng)12小時(shí)內(nèi)為患者進(jìn)行移植，而且心臟仍然保持跳動(dòng)。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(shí)間只有4到6個(gè)小時(shí)。

據(jù)悉，這家總部設(shè)于馬薩諸塞州的公司共籌集了2760萬(wàn)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(yíng)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(gè)無(wú)菌隔間，這個(gè)隔間與體內(nèi)的環(huán)境類(lèi)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(tái)無(wú)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(zhǎng)達(dá)12小時(shí)的保存過(guò)程中，捐獻(xiàn)的心臟沒(méi)有出現(xiàn)任何腫脹或者受損跡象。延長(zhǎng)存活時(shí)間意味著在時(shí)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(duì)較低的捐獻(xiàn)者也因此成為頭號(hào)候選人。在歐盟國(guó)家，TransMedics的機(jī)器已經(jīng)步入市場(chǎng)宣傳階段，但在美國(guó)，這款機(jī)器仍在接受臨床測(cè)試。也就是說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)還不可能很快在手術(shù)室得到應(yīng)用。