软材料使科学家们能够在实验室里研究地震

时间:2020-01-13 11:07 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

软材料使科学家们能够在实验室里研究地震

印度科学研究所(IISc)、拉曼研究所(RRI)和苏黎世联邦理工学院的研究人员发现,在恒定的压力下,某些软物质会自我重组,其方式与地震时地壳的重组方式非常相似。

研究小组研究了两种软性材料的薄片,一种是由肥皂状分子组成的紧密凝胶,另一种是由粘土纳米颗粒制成的玻璃,它们被剪切在两块钢板之间。当板块持续施加力于材料上时,材料的内部重组会随着时间产生类似于爆炸的模式,类似于地震产生的地震仪数据。

“当你施加一定的压力时,材料会试图调整。它的剪切速率是波动的。这种波动与地震期间的情况类似,”印度科学院DST年物理系科学讲座教授、《自然通讯》杂志发表的论文的资深作者Ajay Sood说。

地震通常是由于地球表面被称为构造板块的板块之间的摩擦,释放出的能量突然爆发,对环境和人类生活造成严重的破坏。科学家们仍然不知道如何预测下一次地震何时发生,也不知道它会有多强。

为了在实验室中模拟地震,研究人员通常对岩石或陶瓷材料施加压力,研究它们在压力下如何变形和开裂。但是因为这些是固体,所以很难在材料裂开之前研究它们内部发生的变化。

“以前这些实验的主要缺点是没有人能直接探测到结构域,”该研究的作者之一、RRI的副教授萨扬坦?马强达尔(Sayantan Majumdar)表示。“我们无法看到材料内部发生了什么。”

在目前的研究中,研究人员用柔软的材料代替,观察它们在压力下的反应。利用光学显微镜和照相机,他们能够近距离观察材料内部随时间的变化。

他们发现,这种物质自我重组的速度显示出持续数千秒的爆炸模式,类似于地震前震和余震。这些事件通常发生在数百公里的地震中。“我们能够在大约10微米的尺度上观察到这种现象。这是一个巨大的优势。

研究人员还发现,这些模式符合地震动力学的规律。其中一个被称为古登堡-里克特定律,描述了地震的强度。另一个被称为Omori定律的定律描述了余震的频率是如何随着时间的推移而降低的。这些定律定义的数学参数的值,在计算软物质时,发现与真实地震的数据非常接近。峰值之间的时间间隔也被发现与现实生活中的模式紧密吻合。

研究人员希望,对这类材料的进一步研究最终将有助于识别地震的微观前兆。

当前位置:主页 > 物理知识 >

声明:本文杏鑫娱乐整理不代表个人观点,转载请注明原文,点击还能查看更多的文章;本文网址: http://www.kozbods.com/wuli/516.html

围观: 次 | 责任编辑:杏鑫

延伸阅读

SEO关键字



回到顶部