Desarrollo de materiales para aumentar la resiliencia de edificios durante terremotos

Más de 80.000 terremotos secudarios fueron detectados a raíz de los dos seísmos que ocurrieron en California alrededor del 4 de julio. Los californianos, aunque acostumbrados a los terremotos, se llevaron una gran y desagradable sorpresa al presenciar dos temblores con las más grandes magnitudes que se han registrado en la última década. Y aunque no hubo perdida de vidas humanas, la organización nacional geológica de EE.UU. estimó que las pérdidas económicas se aproximaron a casi mil millones de dólares. Ahora, unos investigadores en la Universidad de Texas en San Antonio (UTSA) han recibido fondos para estudiar materiales arquitectónicos que puedan reducir los movimientos laterales causados por seísmos sin que su uso implique alterar mucho la vida cotidiana de los residentes.

La idea es lograr un material que pueda sostener el peso de una estructura pero también disipar la energía de un terremoto, tal como señala David Restrepo, profesor adjunto en el departamento de ingenería mecánica de la Universidad de Texas en San Antonio (UTSA), Estados Unidos.

Arquitectos e ingenieros suelen usar amortiguadores de metal o de materia viscosa y elástica para mitigar el movimiento de estructuras durante terremotos. Pero, estos mismos amortiguadores se deforman al recibir un impacto o se derriten en temperaturas altas como las alcanzadas durante incendios. Estas limitaciones conducen a esfuerzos costosos de reconstrucción.

"Estamos trabajando en obtener nuevos materiales manufacturados con el diseño correcto para que puedan deformarse durante un temblor, atrapar la energía, disiparla, y luego recuperar su forma original sin necesitar reparación alguna," explicó Restrepo. "Deseamos crear un material que se base en la deformación elástica."

Durante un terremoto, las paredes de un edificio pueden agrietarse y causar separación de componentes. Restrepo propone introducir entre las paredes materiales celulares periódicos, basados en modelos que se repiten, para prevenir esta deformación irreversible.

El objetivo de esta línea de investigación es lograr nuevos materiales que permitan a los edificios donde se les use soportar mejor los terremotos. (Imagen: UTSA)

Su solución tiene tres beneficios. Primero, reduce la cantidad necesaria de acero estructural y también los costos económicos que se requieren para la construcción. Segundo, el material es más liviano, lo que también aporta ventajas. Y por último, absorbe altos niveles de energía.

Actualmente, en la UTSA el investigador está estudiando el diseño que debería tener el material arquitectónico y trabajando en fórmulas matemáticas a fin de calcular la fuerza necesaria para obtener el producto óptimo. Él colaborará con ingenieros civiles colombianos de la Universidad EAFIT. Restrepo cree que se ontendrán resultados preliminares a finales de año.

Esta línea de investigación no solo puede traer mejoras para los edificios. En un futuro es muy posible que los nuevos materiales que se desarrollen puedan ser incorporados en vehículos, como pronostica Restrepo. (Fuente: UTSA)