• Viviana Meruane publicó su investigación en la revista científica “Structural Control and Health Monitoring”. El trabajo apunta a la búsqueda de daños en materiales compuestos. Si tiene éxito, podría disminuir pérdidas materiales y, eventualmente, salvar vidas.

EN la vida moderna, son esenciales los “materiales compuestos”. Se llama así a las estructuras que se forman mediante la unión de dos o más materiales para conseguir una combinación de propiedades que no es posible conseguir con la materia prima original: la liviandad y la rigidez que necesitan unas alas para producir la fuerza de sustentación que mantiene a un avión en pleno vuelo, o la fortaleza que requiere un satélite para soportar los cambios de presión atmosférica.

Si bien la ciencia ha avanzado mucho en estos materiales, todavía tienen una debilidad: es muy complejo y caro detectar averías al interior de las múltiples capas que los componen. Viviana Meruane, directora del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile y subdirectora del Instituto Milenio de Metamateriales, ha dedicado los últimos cuatro años al estudio de estos compuestos y acaba de crear un algoritmo computacional capaz de detectar estos daños aplicando una vibración. Después, leen en qué partes esa vibración presenta anomalías; en qué lugar podría haber fisuras.

“Los materiales compuestos son súper livianos y bastante resistentes, lo que los hace muy atractivos, pero presentan el problema de la detección del daño”, explicó la ingeniera mecánica de 37 años al programa Explora de Conicyt. “Como son materiales que están pegados entre sí, una de las fallas posibles es que se puedan despegar unas capas de otras, y eso es muy difícil de detectar porque el daño no es visible: es un daño interno”.

UNA APLICACIÓN PRÁCTICA PARA CHILE

Actualmente, existen métodos para detectar las fallas (como el escáner de ultrasonido), pero estos suelen ser caros y lentos.

“Lo que proponemos es hacer vibrar los materiales y grabarlos con cámaras de alta velocidad (estamos usando unas de 7 mil cuadros por segundo, las más rápidas que han llegado a Chile)”, señaló Viviana Meruane, quien se interesó en el tema cuando hacía su doctorado en Ingeniería Mecánica en la Universidad Católica de Lovaina (Bélgica). “Un material que esté intacto va a presentar movimientos uniformes, mientras que uno con daños ocultos se comportará de manera distinta”.

Luego de afinar sus pruebas con las filmadoras, el equipo del Laboratorio de Vibraciones Mecánicas de la Universidad de Chile logró precisar el algoritmo hasta detectar las averías sin necesidad de desmontar las estructuras.

Los resultados fueron publicados en la prestigiosa revista científica “Structural Control and Health Monitoring”.

“Hasta ahora sólo he probado el algoritmo con estructuras relativamente simples”, explica la investigadora, “pero pronto quiero construir estructuras más realistas, como las hélices de un helicóptero. Ese es un problema real que tenemos en Chile, que detectamos de forma poco eficiente. Quiero replicar hélices, inducirles daño y comprobar que mi método podría funcionar en una aplicación súper práctica para nuestro país”.