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Ciencias naturales y subdisciplinas - Equipos y accesorios - Gestión y administración | 2017-06-02

Sensores de fibra óptica detectan problemas estructurales en puentes y presas

SINC | Un equipo internacional de científicos ha diseñado sensores que son capaces de monitorizar de manera continua grandes infraestructuras, permitiendo detectar con gran precisión y, lo más importante, con antelación, erosión o fisuras en puentes, presas o vías férreas. Este sensor también podría tener aplicaciones biomédicas.

El grupo de Ingeniería Fotónica (GRIFO) de la Universidad de Alcalá, en colaboración con la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza), ha diseñado unos sensores de fibra óptica capaces de monitorizar de manera continua grandes infraestructuras, permitiendo detectar con gran precisión y, lo más importante, con antelación, erosión o fisuras en puentes, presas o vías férreas. Los resultados de este trabajo se acaban de publicar en la revista Optic Letters.

El nuevo sensor es capaz de "auscultar" un millón de puntos sensores a lo largo de 10 kilómetros de fibra estándar, lo que posibilita que la detección de cualquier problema estructural sea mucho más rápida que en la actualidad, pudiendo detectar cambios de temperatura y/o deformación en menos de 20 minutos. Estos sensores son particularmente interesantes para aplicaciones de cierta complejidad técnica, ya que pueden ser instalados en entornos hostiles, así como en áreas remotas carentes de fuente de alimentación cercana como desiertos o el fondo marino.

Aunque la popularidad de los sensores distribuidos de fibra óptica está creciendo, actualmente se utilizan principalmente para detectar fugas en oleoductos y gasoductos, así como para prevenir deslizamientos de tierra que afecten a carreteras o vías férreas. Pero si una sola de estas fibras se coloca a lo largo de la longitud de un puente, por ejemplo, los cambios en la estructura en cualquiera de los puntos sensores a lo largo de la fibra provocarán cambios detectables en la luz que se desplaza por la fibra, lo cual permitiría actuar preventivamente en la estructura, aumentando la seguridad y reduciendo los costes de mantenimiento", señala Alejandro Domínguez, miembro del grupo de investigación GRIFO.

Domínguez destaca que este tipo de sensores también podría ser utilizado para ámbitos como el aeroespacial, “donde es importante saber lo que está sucediendo en cada centímetro del ala de un avión, por ejemplo”.

Asimismo, GRIFO trabaja en aumentar el número de puntos sensores en la fibra, lo que podría permitir que la tecnología se expandiera hacia áreas completamente nuevas, como las aplicaciones biomédicas. En este sentido, Domínguez señala que “las fibras ópticas también podrían ser adaptadas para conformar tejidos inteligentes, donde los sensores podrían usarse para monitorizar la salud de una persona, ayudando en la detección temprana de enfermedades”. Por ejemplo, los investigadores vislumbran que podría ser posible utilizar dichos sensores de fibra óptica para detectar las desviaciones de temperatura que están presentes en el cáncer de mama.

Referencia bibliográfíca: A. Domínguez-López, M.A. Soto, S. Martín-López, L. Thevenaz, M. González-Herráez. “Resolving 1 million sensing points in an optimized differential time-domain Brillouin sensor”, Optical Letters 2, 10. https://doi.org/10.1364/OL.42.001903


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