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Nanoparches para estructuras de construcción

En la investigación participaron estudiantes de pregrado y posgrado de la Escuela de Ingenierías de la UPB.

Es desde la academia que se logran los avances científicos necesarios para poder darle solución a los problemas que trae consigo el desarrollo del hombre en todos los ámbitos. Atendiendo a esto, los decentes de la Universidad Pontificia Bolivariana adelantaron investigaciones, en las que participaron estudiantes de pregrado y de posgrado, con el propósito de desarrollar una patente sobre parches inteligentes que permitieran la reparación y el monitoreo de estructuras.

Los casos que se han presentado en la ciudad de Medellín con estructuras dañadas, y que ponen en peligro la vida de quienes las habitan o transitan cerca de ellas, motivó a un grupo de jóvenes y consagrados investigadores a intentar encontrar una alternativa que mitigara este peligro, la respuesta fueron unos ‘nanoparches’ que permiten medir en tiempo real cómo se comporta una edificación, si hay riesgo en su estructura y si es necesaria una intervención o una evacuación temprana.

Este ambicioso logro fue posible gracias a que los científicos de la Universidad Pontificia Bolivariana pudieron desarrollar un material que permite ser utilizado en las reparaciones estructurales, mientras que, al mismo tiempo, funciona como un sensor que permite monitorear la integridad de la estructura y su reparación.

Estos revolucionarios ‘nanoparches’ están fabricados en resinas orgánicas dopadas con nanotubos de carbono y reforzadas con fibra de vidrio o carbono. Dichos nanotubos de carbono son elementos muy pequeños, pero de gran resistencia, que mejoran las propiedades mecánicas de los materiales poliméricos y les otorgan semi-conductividad, generando el fenómeno de “piezoresistividad”, es decir, la relación entre la deformación y la conductividad eléctrica del material, dicho de una manera más sencilla, cuando el material se deforma su conductividad eléctrica cambia en función de dicha deformación.

Los nanotubos de carbono en combinación con las resinas de polímeros orgánicos permitieron la creación de un material inteligente que actúa al mismo tiempo 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 gran aporte de esta patente de la UPB es que los nanoparches pueden ser utilizados para reforzar columnas o vigas agrietadas, permitiendo monitorear el rendimiento de la reparación a lo largo del tiempo. Para los desarrolladores, la idea consiste en que con el ‘nanoparche’ se cumplan las dos funciones simultáneamente, obteniendo una nueva solución a las problemáticas de deterioro que presentan las edificaciones.

Con este nuevo desarrollo académico y científico de la UPB se logrará impulsar obras modernas mucho más eficientes y seguras, al mismo tiempo que se permitirá preservar estructuras que son patrimonio cultural y social.

Con la patente de la UPB de parches inteligentes se está dando un gran salto hacia una nueva era en la construcción, mantenimiento y reparación de estructuras, permitiendo, entre otras cosas, mitigar pérdidas económicas por daños por pudieron preverse, salvar vidas con el constante monitoreo del estado de las obras y preservar edificaciones que tienen valor histórico y cultural.

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