مروری بر انواع متامتریال ها و کاربردهای آن ها در مهندسی عمران

یکی از زمینه های پژوهشی بسیار مهم و کاربردی در مهندسی عمران استفاده از مصالح جدید می باشد. بررسی چگونگی استفاده و مقدار کارآمدی مصالح جدید از موضوعات مهم است. یکی از این مصالح نوین متامتریال نام دارد. متامتریال ها با خواص فیزیکی منحصر بفرد در دو دهه اخیر توجه بسیاری از محققان حوزه مهندسی عمران را به خود جلب کرده است. از ویژگی ها و توانایی های این مواد، قابلیت کنترل امواج مکانیکی، صوتی و لرزه ای، که در کاهش اثرات زلزله، کنترل ارتعاشات، جذب صوت و ساخت سازه های هوشمند، کاربرد دارند. متامتریال های لرزه ای، صوتی و الاستیک با بهره گیری از ساختارهای متناوب، رزوناتورهای محلی و الگوهای خاص شبکه ای، قادر هستند امواج نامطلوب را هدایت، جذب یا مهار کنند. این مقاله مروری به بررسی انواع متامتریال ها، مکانیزم های عملکردی آن ها، کاربردهای موجود در مهندسی عمران و همچنین چالش های پیش رو در زمینه طراحی، ساخت و اجرای این مواد در مقیاس واقعی می پردازد. نتایج این مرور نشان می دهد که متامتریال ها می توانند نقش برجسته ای در توسعه سازه های مقاوم، پایدار و مقرون به صرفه در آینده ایفا کنند و همچنین پتانسیل بسیار بالای برای تحقیقات بیشتر را نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

متامتریال ، متامتریال لرزه ای ، کنترل ارتعاشات