Estructura costera capaz de alternar entre parasol y barrera protectora contra viento y olas

Una tormenta se acerca a la costa y lanzará contra ella un viento y un oleaje violentos. A lo largo del paseo marítimo que bordea la playa, una fila de parasoles de hormigón de gran tamaño comienza a inclinarse hacia abajo; la fila deja de ser un toldo y se transforma en un escudo contra el inminente ataque de las olas y el viento.

Así actuará una estructura ideada por investigadores de la Universidad de Princeton en Estados Unidos, que ya han completado un diseño preliminar para estas estructuras con doble utilidad. Su invento representa un nuevo enfoque para la protección contra las marejadas ciclónicas. Una marejada ciclónica es la subida del nivel local del agua del mar causada por una tormenta.

El equipo de Shengzhe Wang y Maria Garlock usó un modelo informático a fin de evaluar la capacidad de los parasoles para resistir una marejada ciclónica aguda.

A medida que sube el nivel del mar y las tormentas se vuelven más fuertes, las comunidades costeras construyen más muros de contención para ayudar a proteger a las personas y los bienes de las inundaciones extremas. Estas barreras pueden resultar poco atractivas y restringir el acceso a las playas, pero los parasoles del equipo de Princeton proporcionarían sombra durante el buen tiempo y podrían inclinarse antes de una tormenta para formar una barrera contra las inundaciones.

En días de tiempo soleado, una fila de parasoles de hormigón de gran tamaño conformaría un toldo para los peatones a lo largo de la playa. (Imagen: Mauricio Loyola)

Los parasoles propuestos están hechos con hormigón armado. La estructura se inspira en el trabajo del arquitecto español Félix Candela, que diseñó en México durante las décadas de 1950 y 1960 cientos de edificios que incluían en los tejados estructuras con esa forma.

Los parasoles propuestos son delgadas cáscaras de hormigón que miden 8 metros en cada lado y están sostenidas por columnas de 3 metros de altura.

Al avecinarse una tormenta, la fila de parasoles de hormigón dejaría de ejercer de toldo y se inclinaría para conformar una barrera entre el mar y la tierra. Los investigadores han calculado que la barrera se mantendría estable cuando se enfrentase a un muro de agua de hasta un 75% de su altura desplegada de 8 metros. (Imagen: Mauricio Loyola)

"Estos caparazones son tan delgados que cualquiera que los mire no se sentirá inclinado a creer que son capaces de detener fuerzas tan grandes", comenta Wang. "Pero somos capaces de aprovechar la geometría que le da a la estructura la fuerza adicional que se requiere".

Wang ha construido ahora modelos físicos de los parasoles (que miden unos 15 centímetros de ancho) para validar los resultados del enfoque numérico, y está empezando a probar las respuestas de los modelos a las fuerzas dinámicas de los flujos turbulentos dentro de un canal de agua de unos 3 metros de largo. Las fuerzas del viento características de los huracanes que llegan a tierra también serán medidas mediante pruebas en túneles de viento. (Fuente: NCYT Amazings)