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Desarrollan algoritmos para sensores antisísmicos en grandes edificaciones

Edificaciones en las que los movimientos telúricos sean casi imperceptibles, pero sobre todo, que no colapsen ante estos fenómenos son premisas que ingenieros, arquitectos y hasta especialistas de control automático tiene para salvaguardar la vida de las personas.

Uno de esos proyectos se desarrolla en el Departamento de Control Automático del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), donde se analiza un sistema de control activo que contrarresta los efectos del movimiento del suelo a través de un contrapeso (tamper) ubicado en la parte superior del edificio.

Wen Yu Liu, investigador responsable del proyecto en el Cinvestav, mencionó que las ciudades propensas a estos siniestros naturales representan un nicho importante para este tipo de desarrollo, y tomó el ejemplo de la ciudad de México, donde existen edificios que emplean sistemas antisismos control pasivo, los cuales actúan de forma mecánica ante el movimiento.

Las ventajas que representa el uso de sistemas de control activo es que el contrapeso o tamper no debe ser de gran tamaño, a diferencia de los que emplean las edificaciones con sistemas de control pasivo, que llegan a ocupar hasta cuatro pisos del inmueble, ya que la intensidad del movimiento del tamper es el principal factor para equilibrar la estructura del edificio durante un sismo.

El sistema desarrollado en el Cinvestav consiste en la colocación de sensores en cada piso de la edificación y un contrapeso en la parte superior encargado de estabilizar la estructura del inmueble a través de movimientos automáticos que corresponden con la intensidad del sismo.

De acuerdo con Wen Yu Liu, el aporte de los especialistas del Cinvestav es el desarrollo de una serie de algoritmos incorporados a los sensores, que detectan la intensidad del movimiento telúrico y envían esa información a un ordenador encargado de activar de manera automática la oscilación del tamper o contrapeso del edificio, a fin de reducir el movimiento de la estructura.

“El algoritmo calcula los movimientos del suelo y envía la información para que la computadora elija la mejor acción para hacer mover al tamper, todo de forma automática”, mencionó el científico del Cinvestav de origen chino, quien también pertenece al Sistema Nacional de Investigadores.

El sistema propuesto por el Cinvestav lo han probado en estructuras rígidas y flexibles a nivel laboratorio (escala) para comprobar la efectividad de los algoritmos que controlen el sistema de control automático. Incluso se han realizado estudios en las que dejan de funcionar sensores de algún piso y el sistema no presenta afectaciones.

Sin embargo, para realizar el escalamiento de las pruebas en edificios reales, el grupo dirigido por Wen Yu Liu busca acercarse al sector productivo a fin de transferir la tecnología.

Al respecto, el titular de la investigación reconoció que si bien estos sistemas antisísmicos de control activo se estudian desde hace aproximadamente 5 años, en la actualidad pocos edificios a nivel mundial cuentan con este tipo de desarrollos debido a que precisan energía eléctrica para su funcionamiento, y en los terremotos de gran intensidad muchas veces es necesario cortar el suministro.

Cabe destacar que este proyecto inició con una alianza la universidad estadunidense de Texas A&M hace cinco años, aunque el algoritmo se trabaja desde el año pasado en el Departamento de Control Automático del Cinvestav.

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