Оптоволоконная сеть как предсказатель землетрясений

30.10.2017

Землетрясения - одни из самых разрушительных природных катаклизмов. Иногда даже несколько минут в предупреждении о них могут быть решающими. И теперь ученые из Стэнфорда выдвинули интересное предложение о том, как создать по?настоящему глобальную сеть по раннему обнаружению землетрясений.

Сейчас такая система требует установки высокочувствительных сенсоров, которые будут замерять малейшие толчки, способные сигнализировать о том, что большое бедствие уже рядом. Но стандартные датчики не могут охватить все, поэтому группа ученых из Стэнфорда предложила другое решение: оптоволоконную сеть.

Оптоволоконные кабели передают информацию практически со скоростью света и используются телекоммуникационными компаниями по всему миру. Но они также используются нефте- и газодобывающими компаниями для мониторинга небольших толчков, вызванных бурильным оборудованием. При таких замерах нужна характеристика кабелей под названием "обратное рассеяние", с помощью замеряют движение кабелей и записывают сейсмические события.

На одном конце кабеля есть лазер, который посылает свет. Часть света попадает на примеси и дефекты в стеклянных стенках кабеля и отражается: это и есть "обратное рассеяние", о котором шла речь. Сигнал, полученный в таких условиях, может меняться в зависимости от того, двигалась ли та часть кабеля, где произошло отражение, и фиксация таких сигналов может дать ученым карту сейсмической активности на большой территории.

Обычно оптоволоконные детекторы прикрепляют к трубам или другому оборудования, но для обнаружения землетрясений исследователям нужны свободные кабели, а это считается практически невозможным, так как по мнению большинства незакрепленный кабель будет генерировать слишком много сигналов, чтобы быть полезным.

Но использовав пятикилометровый кабель на территории самого университета, исследователи продемонстрировали, что оптоволокно годится для таких целей. С помощью своей сети они смогли засечь около 800 сейсмических толчков, включая землетрясение в Мексике и два маленьких местных землетрясения на 1,6 и 1,8 балла.

Это значит, что ученые могут засекать землетрясения с помощью уже существующей оптоволоконной сети коммуникационных компаний. Конечно, такие кабели не сравнятся по чувствительности с традиционными сейсмометрами, но они гораздо дешевле и дают большее покрытие территории.

<< Назад: В Европе вымирают насекомые 30.10.2017

>> Вперед: Мозг главнее мышц 29.10.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Иммунитет сохраняет татуировки 11.03.2018 Наша кожа регулярно обновляется, и это касается не только эпидермиса, в котором замена старых клеток на новые занимает всего месяц, но и более глубокого слоя - дермы. Но если кожа обновляется, почему тогда на ней так долго остаются татуировки? Чтобы понять, почему тату-пигмент не "выветривается" при обновлении кожи, исследователи из французского института INSERM нанесли тату на хвосты мышам и проследили, как при этом ведут себя кожные клетки. Когда при татуировании в кожу попадает краска, она привлекает внимание иммунных клеток макрофагов. Их функция - съедать все чужеродное и потенциально опасное. Частицы пигмента макрофаги тоже воспринимают как нечто, что должно обезвредить, и поглощают их. Но сами макрофаги тоже не очень долго живут. Казалось бы, после гибели макрофага та краска, которая в нем была, теперь может сойти вместе с отмирающими частичками кожи. Однако эту "бесхозную" краску подхватывают другие макрофаги, которые пришли на смену погибшим. В эксперименте мышам спустя несколько недель после татуирования делали укол, который убивал все макрофаги в коже (без вреда для здоровья животных) - однако татуировка оставалась на месте: туда, где она была, приходили новые клетки и поглощали краску, которую находили в межклеточном пространстве дермы. В другом опыте кусочек татуированной кожи пересаживали от одних мышей к другим, и спустя шесть недель вся краска, которая была в пересаженной коже, перешла от клеток одной мыши (мыши-донора) в клетки другой. По словам авторов работы, иммунные макрофаги - единственные клетки в коже, которые могут вбирать в себя татуировочный пигмент, и тату остаются на коже так долго именно благодаря этой их способности, а также благодаря тому, что макрофаги подбирают краску, оставшуюся после погибших клеток Известно, что многие люди хотели бы свести свои тату, однако сейчас на то, чтобы стереть татуировку, уходит довольно много времени. Возможно, процесс удастся ускорить, если целенаправленно на некоторое время истреблять макрофаги на татуированном участке кожи - разумеется, делая это так, чтобы не повредить иммунитету в целом.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025