Un sistema detecta deformaciones en materiales de última generación

Investigadores de Escuela Politécnica Superior de Ávila de la Universidad de Salamanca (España) han desarrollado un nuevo sistema para detectar deformaciones en materiales de última generación. A través de imágenes y algoritmos utilizados en el campo de la fotogrametría y de la visión computacional, los investigadores controlan el estado de modificaciones relevantes para la estabilidad de los objetos. Para comprobar las posibilidades de esta tecnología han realizado una prueba de concepto analizando deformaciones en extintores.

Diego González Aguilera, líder del grupo de investigación Tecnologías de la Información para la Digitalización 3D de Objetos Complejos (TIDOP), explica a DiCYT que “la idea es poder determinar de una manera no destructiva las deformaciones que sufren algunos materiales”. En este caso, el análisis que realizan podría permitir la sustitución de los materiales actuales con los que se fabrica un extintor por el novedoso kevlar o poliparafenileno tereftalamida.

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A partir de las imágenes y su digitalización, los investigadores analizan objetos en todo tipo de situaciones. “Desde hace tiempo venimos aplicando algoritmos de la fotogrametría y de la visión computacional al campo forense, el análisis de accidentes de tráfico, la arquitectura y la ingeniería”, explica, “pero empresas de este sector demandan una tecnología de bajo coste que, apoyada en imágenes y de forma sencilla, permita diagnosticar deformaciones de materiales”. Por eso, el grupo TIDOP ha adaptado su trabajo anterior a este nuevo proyecto, denominado SICMES, que ofrece un grado de precisión impensable hasta hace muy poco tiempo.

Además de ser costosos, “los métodos tradicionales emplean sensores pegados al propio material que miden las deformaciones según las diferentes cargas que se le aplican”, comenta Luis Javier Sánchez Aparicio. El problema es que con la propia alteración de los materiales los sensores se pueden ver afectados y ofrecer medidas poco fiables.

En cambio, el sistema propuesto no es invasivo y no requiere contacto con el objeto que se va a controlar. El prototipo desarrollado consta de dos cámaras réflex de bajo coste con objetivos macro que se sincronizan a través de una pequeña centralita, así como de un dispositivo de iluminación y un soporte de toda la estructura para mantener el dispositivo en las diferentes fases de toma de imágenes.

Al material en cuestión, los extintores en este caso, se le somete a diferentes cargas y el sistema va tomando imágenes según los intervalos que deciden los investigadores. De esta forma, los científicos controlan cuál es la deformación que se va produciendo en todo momento. La comparación entre la imagen inicial y las tomadas posteriormente revela los cambios y permite “conocer mejor las características mecánicas del material y poder evaluar con mayor precisión la solución industrial que estamos analizando”.

Los investigadores, con el prototipo en el laboratorio. (Foto: DICYT)

“Las imágenes permiten obtener un modelo 3D en el que se calcula una serie de deformaciones”, comenta Álvaro Bautista de Castro, otro de los investigadores que trabaja en el proyecto. “Dentro de esas deformaciones especificamos un área y generamos un mapa de colores en el que se muestran las zonas donde se ha producido mayor y menor deformación”.

Así, el proyecto SICMES “trata de introducir un concepto rompedor en el análisis de materiales con el objetivo de sustituir los sensores tradicionales por un sistema de bajo coste y gran flexibilidad” que podría extrapolarse a otros campos relacionados con el estudio de los materiales, como la arquitectura y la ingeniería.

Los ensayos con extintores se han realizado gracias a la convocatoria Prueba de Concepto de la Fundación General de la Universidad de Salamanca, dentro del programa TCUE de la Junta de Castilla y León, cofinanciado con fondos FEDER. (Fuente: FGUSAL/DICYT)