Japonci vzdorujú gravitácii. Ich sci-fi technológia mení domy na „lietajúce pevnosti“

Japonsko je krajina s jednou z najvyšších seizmických aktivít na svete. Preto neustále hľadá nové spôsoby, ako chrániť svoje obyvateľstvo pred zemetraseniami. V súčasnosti sa do popredia najviac dostáva koncept „plávajúcich domov“, ktoré by mohli odolať otrasom pomocou vzduchového vankúša alebo magnetickej levitácie.

Domy, ktoré sa vznášajú na vzduchovom vankúši

Jednou z prvých spoločností, ktorá prišla s nápadom zdvihnúť domy počas zemetrasenia, je japonská firma Air Danshin. Ich technológia, vyvinutá už v roku 2005, funguje na jednoduchom princípe – pod budovou je umiestnená seizmicky odolná základňa so senzormi a vzduchovým kompresorom.

V prípade zemetrasenia senzory okamžite zaregistrujú otrasy a vyšlú signál kompresoru, ktorý v priebehu niekoľkých sekúnd napumpuje stlačený vzduch medzi základňu a dom. Tým sa budova mierne nadvihne – približne o 3 centimetre – čím sa zabráni priamemu kontaktu s trasúcim sa podložím. Keď otrasy prestanú, vzduch sa pomaly vypustí a dom sa bezpečne vráti na svoje miesto.

Táto technológia už bola testovaná v reálnych podmienkach. Po zemetrasení s magnitúdou 7,3, ktoré v roku 2021 zasiahlo Japonsko, spoločnosť Air Danshin potvrdila, že 30 domov vybavených ich systémom neutrpelo žiadne škody.

TASR/AP

Magnetická levitácia môže byť budúcnosť

Ďalšia prelomová myšlienka v oblasti ochrany pred zemetraseniami vychádza z technológie magnetickej levitácie (Maglev), ktorá sa dnes využíva v rýchlovlakoch. Japonskí výskumníci, vrátane tímu Furuya a Fujishitu, skúmajú možnosti využitia magnetických alebo elektromagnetických odpudivých síl na minimalizáciu otrasov budov.

V tomto prípade by konštrukcia obsahovala Tuned Mass Damper (TMD) – systém tlmičov, ktorý znižuje vibrácie a stabilizuje budovy. TMD funguje na princípe protisily, ktorá tlmí pohyb stavby pri seizmických vlnách. Výhodou Maglev systému by bolo odstránenie trenia medzi základňou a domom, čím by sa znížili škody spôsobené otrasmi.

Výzvy a obmedzenia nových technológií

Aj keď technológia magnetickej levitácie znie sľubne, odborníci upozorňujú na niekoľko výziev:

1. Energetická náročnosť – Vytvorenie dostatočne silného magnetického poľa, ktoré by udržalo celú budovu nad zemou, vyžaduje veľké množstvo energie.
2. Stabilita systému – Ochrana pred horizontálnymi otrasmi je jedna vec, no pri silných zemetraseniach dochádza aj k vertikálnym pohybom. Doterajšie testy sa zameriavali skôr na bočné vibrácie, čo vyvoláva otázky o účinnosti technológie pri zemetraseniach s veľkým vertikálnym posunom.
3. Náklady na implementáciu – Výstavba plávajúcich domov by mohla byť extrémne drahá, čo by mohlo obmedziť ich využitie len na špecifické oblasti alebo prémiové nehnuteľnosti.

Deke Smith, výkonný riaditeľ Earthquake Safety Council, upozorňuje, že hoci tieto nové technológie ponúkajú sľubné riešenia, stále nie sú dostatočne testované na silné zemetrasenia. „Je to dôležitý krok vpred, ale ešte musíme nájsť spôsob, ako túto technológiu spraviť efektívnejšou a cenovo dostupnejšou,“ hovorí Smith.

Japonsko ako líder v seizmickej ochrane

Japonsko je už dnes svetovým lídrom v oblasti ochrany pred zemetraseniami. Okrem technológií Air Danshin a Maglev systémov využíva aj seizmické izolačné ložiská, ktoré pomáhajú znižovať prenos otrasov do budovy, a vzduchové vankúše, ktoré dokážu mierne zdvihnúť konštrukciu počas otrasov.

Zatiaľ čo niektoré z týchto technológií sú už v praxi, magnetická levitácia zostáva zatiaľ len experimentálnym riešením. Napriek tomu sa dá očakávať, že v budúcnosti budú „plávajúce domy“ čoraz viac využívané ako súčasť nových stavebných štandardov v seizmicky aktívnych oblastiach.

Ako povedal Smith: „Nové nápady môžu viesť k prelomom. Toto by mohol byť prvý krok k technológii, ktorá nás v budúcnosti úplne ochráni pred zemetraseniami.“

Čítajte viac z kategórie: Novinky