2025年12月,美国专利商标局正式授予一项突破性专利:一种由阿联酋沙迦大学土木工程学院教授穆萨·勒布卢巴(Moussa Leblouba)研发的抗震装置。该装置采用纯机械结构,无需任何电力驱动,即可在地震发生时耗散约14%的振动能量,在实验室测试中展现出“卓越”的性能表现。
该装置的核心设计是一个充满实心钢球的空心圆柱体,内部设有带径向杆的中心轴。当地震或强风引发建筑振动时,中心轴发生往复运动,推动钢球产生剧烈摩擦。这种基于颗粒摩擦物理原理的机制,将地震动能转化为热能,从而有效降低传递至建筑主体的破坏力。其最大优势在于完全依赖物理运动,无需外部能源,且在地震后能自动复位,避免传统液压或金属变形阻尼器常见的永久变形或泄漏问题。
勒布卢巴教授指出,传统抗震设备在遭遇强震后往往需要更换或复杂维修,而该装置组件简单、易于现场组装,普通技术人员即可操作。更重要的是,它可 retrofit( retrofit)到既有建筑中,无需大规模结构改造,这对发展中国家极具价值——因为许多地区无力承担高昂的抗震加固成本。此外,该装置具备5千牛/毫米的有效刚度,精度极高,未来或可拓展至电力设施、通信塔及精密仪器等关键基础设施的保护。
目前,研究团队正计划将装置放大至实际工程规模,并在振动台模型上进行真实地震荷载测试。与此同时,西班牙加泰罗尼亚地质科学研究所(CSIC)也在阿利坎特地区推进“Sismovega”项目,利用激光、光纤与人工智能技术监测高震区风险,显示出全球对低成本、高可靠性抗震技术的共同关注。
对中国建筑行业而言,这一“无电、自复位、易维护”的机械式抗震思路,为老旧建筑改造和地震多发区新建项目提供了低成本、高适应性的新选项,值得在工程实践中进一步跟踪与评估。
