Pozos y pilares contra terremotos y maremotos
En ingeniería sísmica, la amplificación de las ondas sísmicas (o sea, los efectos que generan sobre el terreno) pueden agravar los daños que producen en zonas determinadas. Un ejemplo de ello fue el terremoto de Ciudad de México de 1985, particularmente destructivo y mortal debido a que la ciudad está construida sobre una antigua laguna. Cuando las ondas sísmicas se propagan a través de capas aluviales superficiales y blandas, como sobre las que se asienta Ciudad de México, o se dispersan a través de irregularidades topográficas acentuadas, el fenómeno de refracción y dispersión puede aumentar la cantidad de metros que se desplaza el terreno. Cabe preguntarse, por tanto, qué medidas pueden tomarse para proteger estas zonas vulnerables. La propuesta de un equipo de investigadores participante en ANAMORPHISM, proyecto financiado con fondos de la Unión Europea, consiste en horadar el suelo. Pozos y pilares En ANAMORPHISM desarrollaron y probaron una forma de excavar pozos delante de la zona a proteger, espaciándolos de forma precisa, para crear una barrera artificial capaz de desviar la onda de choque que produce un terremoto. Sus investigadores horadaron tres filas de diez pozos de cinco metros de profundidad en Grenoble (Francia), el emplazamiento elegido como banco de pruebas. Tras generar un pequeño terremoto de superficie de cincuenta hercios constataron que el sistema propuesto logró que la onda rebotara. «Este experimento muestra que, a mucha mayor escala, los suelos transformados mediante sistemas de ingeniería civil a escalas de entre decímetros y metros son capaces de interactuar con las ondas sísmicas cuando se modifican las propiedades generales del medio», indicó Sébastien Guenneau, coordinador del proyecto. El sistema también puede adaptarse para proteger zonas costeras frente a maremotos desviándolos para que rodeen una ciudad y no impacten en ella de lleno. En lugar de valerse de pozos, este sistema se basa en una serie de pilares cimentados sobre el fondo marino. Los pilares desvían las olas que vienen en su dirección, de igual modo que los pozos desvían las ondas sísmicas. Un manto de invisibilidad Según Guenneau, el sistema de ANAMORPHISM es una adaptación del manto de invisibilidad desarrollado por el físico teórico británico John Pendry. «Los mantos de invisibilidad desvían las ondas de luz alrededor del objeto a ocultar, mientras que la tecnología de ANAMORPHISM desvía las ondas de choque de terremotos y maremotos —informó—. Simplemente utilizamos las mismas herramientas pero en otro contexto». Aun así, Guenneau aclara que antes de poder emplear los «mantos de invisibilidad» sísmica para proteger construcciones contra los terremotos, habrá que realizar análisis exhaustivos adicionales que revelen la disposición idónea de los pozos. Es más, las investigaciones teóricas al respecto apuntan a que la sustitución de los pozos por metacilindros con orificios en los lados amortiguaría las ondas de superficie y reduciría la cantidad de energía sísmica desviada por el metamaterial. «La amortiguación de las ondas sísmicas supone que parte de la energía que transportan se transforme en otro tipo de energía como sonido o calor», explicó Guenneau. A pesar de que aún es necesario realizar más investigaciones y experimentos, Guenneau confía en que, de cara al futuro, el planteamiento de ANAMORPHISM pueda ampliarse y utilizarse para proteger puertos y ciudades. De hecho, el proyecto ya ha deparado dos patentes sobre estructuras de defensa sísmica y otra patente sobre la construcción de diques protectores ante maremotos. «Tras su ampliación, esta técnica podría salvar cientos de miles de vidas —aseguró Guenneau—. La ciudad del futuro podría fortificarse para protegerla de las ondas sísmicas de superficie mediante una trinchera de pozos o columnas de cemento».
Palabras clave
ANAMORPHISM, terremotos, maremotos, ondas sísmicas, manto de invisibilidad
