Parches inteligentes para reparar estructuras deterioradas
Agencia de Noticias UPB - Medellín. Docentes de la Universidad Pontifica Bolivariana adelantan investigaciones con el propósito de fabricar parches inteligentes que permitan la reparación y monitoreo de estructuras. Un aporte desde la ciencia a partir de grupos de investigación ingeniería aeroespacial y en nuevos materiales.
El material se usa en la fabricación de parches para reparaciones estructurales que los investigadores llamaron “Nanoparches”. Estos están fabricados en resinas orgánicas dopadas con nanotubos de carbono y reforzadas con fibra de vidrio o carbono. Estos nanoparches pueden ser utilizados para reforzar columnas o vigas agrietadas permitiendo monitorear el rendimiento de la reparación a lo largo del tiempo.
¿Qué es un nanotubo de carbono?
Los nanotubos de carbono son elementos muy pequeños pero resistentes que mejoran las propiedades mecánicas de los materiales poliméricos y les otorgan semi-conductividad, generando el fenómeno de “piezoresistividad”, que se refiere a una relación entre la deformación y la conductividad eléctrica del material, es decir, cuando el material se deforma, su conductividad eléctrica cambia en función de dicha deformación.
Por tanto, en combinación con las resinas de polímeros orgánicos permiten la creación de un material inteligente que actúa como sensor y restaurador a través de una composición homogénea desarrollada en una sonicadora de lanza, máquina que vibra a una alta frecuencia con baja amplitud dispersando los nanotubos en las resinas.
El profesor e investigador Julián Sierra Pérez explica que
Los Nanoparches impulsan obras modernas más eficientes y seguras, además permiten preservar estructuras que son patrimonio cultural y social. Al respecto, el investigador comenta que
En su doctorado, el profesor Sierra trabajó en el desarrollo de técnicas enmarcadas dentro de la metodología llamada Monitoreo de Salud Estructural o SHM, por sus siglas en inglés, centrando su atención en técnicas basadas en reconocimiento de patrones en el campo de deformaciones mediante sensores de fibra óptica. Aplicó estas técnicas al monitoreo de estructuras aeroespaciales.
Conoce nuestros posgrados
Gracias al trabajo en conjunto con el Dr. Vladimir Martínez quien obtuvo una patente UPB relacionada con la producción de nanotubos de carbono, se formuló este trabajo. En el proyecto participan estudiantes de pregrado y posgrado de la escuela de ingenierías de la UPB. “Ejecutamos un proyecto propio, le aplicamos a estos materiales las metodologías basadas en reconocimiento de patrones, siendo eso lo novedoso”, concluyó Julián.
Construcción con nanoparches
Los “Nanoparches”, como método de reparación y monitoreo, contribuyen con los factores de seguridad que debe cumplir una estructura para ser considerada segura. Por sus características especiales de resistencia, este material inteligente se convierte en una herramienta para prevenir, reparar y supervisar el estado de múltiples edificaciones, generando mejorías estructurales y beneficios sociales.
Por Juan Pablo Escobar - Agencia de Noticias UPB, Escuela de Ingenierías
