Estadounidenses crean un material de acero que protege edificios y puentes durante un terremoto: no necesita electricidad

La ingeniería civil impulsa el desarrollo de tecnologías para proteger infraestructuras frente a sismos mediante innovaciones mecánicas que prescinden de fuentes eléctricas. Moussa Leblouba, académico en la Universidad de Sharjah, registró una patente en Estados Unidos que consiste en un dispositivo de fricción metálica diseñado para edificios y puentes. Esta pieza de acero disipa la energía del movimiento de forma pasiva, lo cual garantiza su funcionamiento autónomo durante desastres naturales o vibraciones urbanas constantes.

El mecanismo utiliza componentes básicos para absorber impactos externos antes de que afecten la estabilidad de la construcción principal: no solo terremotos, sino también vientos fuertes o vibraciones cotidianas de trenes o maquinaria. Los resultados iniciales en laboratorios indican una capacidad de disipación del 14% de la carga vibratoria, un rendimiento optimista para un sistema de mantenimiento mínimo.

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¿Cómo es el dispositivo y cómo funciona?

Este innovador mecanismo estructural presenta un cilindro metálico hueco que contiene esferas de acero sólido en su interior. Un eje longitudinal, dotado de varillas radiales, atraviesa este núcleo de bolas compactadas para conformar el sistema de disipación principal. La arquitectura del invento permite que el eje mantenga movilidad interna mientras los componentes metálicos aseguran la estabilidad del conjunto ante impactos externos.

Bajo la influencia de vibraciones en la edificación, el eje central ejecuta movimientos de vaivén que fuerzan a las piezas internas a cruzar el lecho de esferas. Esta acción produce una fricción térmica mecánica capaz de mitigar la fuerza del sismo de forma inmediata. El autor del proyecto afirma que "la fricción generada entre las bolas y las varillas absorbe y disipa la energía de vibración", validando así su eficacia física.

Los ensayos experimentales confirman que la tecnología elimina cerca del 14% de las oscilaciones estructurales dañinas. Dicha propiedad de amortiguamiento destaca por su autonomía absoluta, pues prescinde de sensores electrónicos o suministro eléctrico externo para su activación. Gracias a esta configuración pasiva, el resguardo de la infraestructura permanece intacto ante posibles cortes de luz derivados de catástrofes naturales.

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¿Por qué es interesante?

Este sistema destaca por una estructura mecánica simple que utiliza cilindros, ejes, bolas y varillas. El uso de materiales accesibles permite un ensamblaje sencillo sin maquinaria especializada, mientras la posibilidad de sustituir componentes individuales optimiza los costos de mantenimiento frente a los amortiguadores estructurales convencionales.

Dicho mecanismo opera sin suministro eléctrico y ofrece una versatilidad notable para diversas edificaciones. Los expertos afirman que el dispositivo admite ajustes en sus dimensiones y configuración interna, lo cual facilita su calibración ante distintas cargas o niveles de vibración específicos.

Posibles aplicaciones del dispositivo:

• Edificios residenciales o rascacielos ubicados en zonas sísmicas
• Puentes y estructuras de transporte
• Torres de telecomunicaciones o instalaciones eléctricas
• Equipos científicos sensibles a vibraciones
• Infraestructura industrial expuesta a movimientos constantes
• Sistemas militares o de transporte donde la estabilidad es crítica

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¿Qué falta antes de ser usado?

Aunque el sistema muestra resultados positivos, su desarrollo permanece en una fase inicial con pruebas limitadas al laboratorio. Los investigadores requieren la construcción de prototipos a gran escala que enfrenten simulaciones sísmicas complejas para validar el comportamiento estructural ante escenarios reales de riesgo.

Los especialistas optimizarán el diseño interno del dispositivo mediante el ajuste de las dimensiones para infraestructuras diversas. Este proceso evalúa la cantidad de bolas de acero, el volumen del cilindro y la posición de las varillas, factores clave que maximizan la disipación de energía en edificios o puentes.