lunes, mayo 27

La estrategia del lagarto inspira un sistema para construir edificios a prueba de colapsos | Ciencia

Situaciones extremas como terremotos, inundaciones o ataques terroristas requieren edificios más resistentes. Estos eventos causan graves daños a las estructuras y pueden provocar que un edificio se derrumbe como un castillo de naipes. Para abordar el reto de acabar con la vulnerabilidad y minimizar las pérdidas humanas y materiales, ciencia e ingeniería se han unido en un trabajo llevado a cabo por investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia. Los autores se inspiraron en el mundo animal e imitaron la capacidad de los lagartos de separar la cola para escapar de los depredadores. “Liberamos una pieza para ahorrar 10”, explica José Adam, ingeniero y líder de la investigación. Publican sus resultados hoy en Naturalezael escaparate de la mejor ciencia mundial, que les dedica portada en un momento histórico, ya que es la primera vez que la revista dedica ese espacio a la investigación en el campo del diseño y la construcción de edificación.

El equipo ha ideado un nuevo sistema constructivo capaz de evitar el colapso de un edificio entero, garantizando que, en caso de catástrofe, el fallo se localice en la zona dañada sin extenderse. El método está pensado para su aplicación en edificios críticos como hospitales, centros comerciales y terminales de autobuses, donde hay una gran concentración de personas. Además, esta técnica no aumenta los costes de construcción. El proyecto, denominado Endure, fue financiado por el Consejo Europeo de Investigación con una subvención Contribución del consolidador de más de 2,5 millones de euros. Nació inicialmente gracias a una Beca Leonardo otorgada por la Fundación BBVA a Adam en 2017.

Cuando un edificio se ve afectado por condiciones climáticas adversas o accidentes, la parte afectada provoca un efecto dominó que acaba afectando al resto del edificio. Los diseños actuales intentan evitar la propagación de fallas conectando la estructura para compensar el daño. Sin embargo, esta idea, si bien es efectiva en una primera instancia, puede terminar colapsando por completo toda la estructura. ¿Y si hubiera una manera de detener las fichas de dominó? Ésta es la pregunta que se hicieron investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia.

Una oportunidad única para probar los resultados.

El equipo de científicos e ingenieros ideó un sistema de aislamiento de derrumbes basado en jerarquías, cuya clave reside en la implementación de fusibles estructurales, que permiten segmentar el edificio en caso de derrumbe. Según Adam, esta filosofía de diseño es similar a proteger las redes eléctricas con fusibles. Su técnica fue validada mediante una prueba en un edificio real (de 15 x 12 metros de planta, con dos pisos de 2,6 metros de altura) utilizando elementos prefabricados de hormigón armado. Es la primera solución de este tipo probada y verificada a gran escala.

Para ello, sometieron su edificio a dos fases de pruebas en junio de 2023. En el primero, eliminaron dos columnas que no estaban adyacentes al mismo tiempo. En la segunda fase se eliminó una columna de esquina que se encontraba entre las eliminadas en la primera fase. Esto resultó en el colapso de todas las áreas apoyadas directamente por las columnas faltantes, pero no en el resto del edificio. Es decir, impidieron con éxito el colapso de toda la estructura.

«Es como prepararse para los Juegos Olímpicos», dice Adam sobre las pruebas. Compara así la larga fase de preparación necesaria para una única prueba que dura sólo unos instantes: “Son cuatro años de trabajo que se pueden resumir en dos segundos. El derrumbe de un edificio dura sólo dos segundos”, explica. El equipo podrá realizar dos pruebas más para comprobar su eficacia con otros materiales como hormigón moldeado in situ y acero.

Por lo tanto, el método ha demostrado ser eficaz para evitar colapsos completos. “Parece sencillo y lógico, pero supone dar un vuelco a las prácticas habituales en la construcción”, afirma Antoni Cladera, catedrático de Ingeniería de la Construcción de la Universitat de las Illes Balears, que no participó en la investigación y celebra los resultados de sus compañeros: “ C «Es una investigación que no recibe tanta atención como otras investigaciones, pero que también ayuda a salvar vidas», afirma.

Futuros retos

Aunque celebra los logros de su equipo hasta el momento, Adam es consciente del largo camino que queda por recorrer. La técnica está lejos de implementarse, ya que la construcción es una industria altamente regulada y cambiar las regulaciones es complejo. Cladera coincide: “Les espera mucho trabajo para convencer a investigadores y empresas constructoras”. Ambos ingenieros, sin embargo, mantienen una visión positiva del futuro y no excluyen que el método pueda ir más allá: «Sin duda, el mismo principio se puede aplicar a otras estructuras, como por ejemplo los puentes. “Todos necesitamos y queremos sentirnos seguros”, reflexiona Cladera.

Ahora, siete años después de su inicio, el proyecto continúa su desarrollo en el laboratorio de estructuras del Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón de la UPV hasta 2026. La investigación supone un paso significativo hacia la construcción de edificios más seguros y la preservación de la humanidad. vive en situaciones extremas. Revista Naturaleza enfatiza que el enfoque hará que los edificios sean más resilientes y, por lo tanto, “cumple el objetivo principal de la ingeniería estructural, que es proteger la seguridad del público”.

puedes seguir SUJETO En Facebook, X Y Instagramo regístrate aquí para recibirlo nuestro boletín semanal.