Protección de infraestructura, el gran interés científico

Tras el terremoto de magnitud 7.1 del pasado 19 de septiembre, la pregunta más recurrente sin duda alguna es: ¿por qué caen los edificios? Las personas que quedaron atrapadas entre los escombros se convirtieron en la imagen más emblemática del desastre y la que quisiéramos evitar siempre; aunque sepamos que los desastres naturales son imprevisibles y que nos encontramos en una zona con numerosas fallas, zonas sísmicas y volcánicas.

Hoy el tema cobra especial relevancia para la ciudadanía. Sin embargo los especialistas llevan muchos años trabajándolo, el interés científico en el control estructural ha aumentado notablemente. Se están realizando un gran número de investigaciones en el mundo y desarrollando distintas metodologías con una meta común: la protección de la infraestructura civil y las personas que la usan ante los desastres naturales, temblores o huracanes que azotan al planeta.

Un ejemplo de investigación se encuentra en el Departamento de Control Automático del Cinvestav, quienes han propuesto alternativas para disminuir la vulnerabilidad estructural con sistemas de control activo, pasivo, híbrido y semiactivo. Éstos normalmente son implementados en estructuras flexibles (rascacielos y puentes colgantes), sobre todo en países como Japón y Estados Unidos.

De acuerdo con Wen Yu Liu, jefe de este departamento, desde hace cinco años se desarrolla una alternativa innovadora basada en un sistema de control activo de Tampers; estos funcionan para contrarrestar los efectos de un movimiento telúrico, a través de un sistema de contrapesos instalado en la parte superior del edificio.

El sistema activo está basado en un algoritmo avanzado de control automático que permite reducir de 60% a 80% la vibración y soportar sismos de mayor magnitud (9 grados) y desplazamiento (50 cm).

De acuerdo a la información publicada por el Cinvestav, esta tecnología consiste en colocar sensores del tamaño de un celular en cada piso de la edificación; así como un contrapeso en la parte superior encargado de estabilizar la estructura del inmueble absorbiendo y disipando la energía de acuerdo con la intensidad del sismo. Otra ventaja es que no se requieren cambios en las edificaciones, sólo se debe instalar el sistema, por lo que puede colocarse en edificios terminados.

“Lo que hace primero es medir el movimiento de cada piso y enviar la información a la computadora para que calcule cuánto movimiento de Tamper (contrapeso) colocado en el techo debe equilibrar”. La intensidad es el principal factor para estabilizar la estructura del edificio.

¿Por qué esta tecnología no se ha popularizado? El especialista explica que en el pasado el inconveniente que presentaba el sistema, y que ha hecho que pocos edificios a nivel mundial cuenten con este tipo de tecnología, es que precisaba de energía eléctrica para su funcionamiento. En los terremotos de gran intensidad muchas veces es necesario cortar el suministro. Pero ahora, al igual que un celular, cada sensor dispone de una batería eléctrica y un respaldo tipo no-break para la computadora.

El sistema propuesto por el investigador del Cinvestav se ha probado a nivel laboratorio en estructuras rígidas y flexibles para verificar la efectividad de los algoritmos que manejan el sistema de control automático. También se han realizado estudios en los que se inhabilitaron algunos sensores, sin que el sistema presente afectaciones.

Factores que afectan una edificación

El investigador aseguró que construir edificios más seguros empleando la ciencia y la tecnología es una buena opción. Sin embargo, en caso de presentarse un sismo existen dos factores que afectan cualquier edificación: el movimiento (vertical u horizontal) y la duración, pues no importa la intensidad si el tiempo de vibración es prolongado.

Hizo hincapié en la importancia de cuidar uno de los mayores tampers naturales con los que se cuenta en la capital, es decir, el agua que aún existe bajo la ciudad. De acuerdo con la opinión de algunos expertos mundiales en el tema de ingeniería, este líquido amortigua los movimientos telúricos.

Para finalizar, el científico señaló que hasta el momento los terremotos no pueden evitarse ni pronosticarse con mucha antelación, pero pueden implementarse medidas preventivas que harán que se reduzcan los riesgos potenciales.

nelly.toche@eleconomista.mx