Un muelle de puente inspirado en la columna vertebral humana

En el Reino Unido se está desarrollando un muelle de puente duradero, de bajo mantenimiento y bajo en carbono inspirado en la anatomía de la columna vertebral humana.

El muelle de puente, que podría construirse en solo uno o dos días y desmontarse fácilmente al final de su vida útil, está siendo desarrollado por investigadores de la Universidad de Southampton con fondos de EPSRC. En uso, estará diseñado para soportar terremotos y daños causados ​​por el tráfico y el clima frío.

Los puentes existentes, particularmente los de países más fríos como el Reino Unido, EE. UU., Canadá y Japón, sufren la corrosión causada por la dispersión de la sal durante los meses de invierno, lo que significa que requieren un mantenimiento costoso, según el líder del proyecto, el Dr. Mehdi Kashani.

“Además, cuando estos puentes están bajo carga dinámica, ya sea de un tren de alta velocidad o de un terremoto, debido a la forma fija en que están construidos, tienden a agrietarse, y cuando el concreto se agrieta, acelera el deterioro”, dijo Kashani.

La columna vertebral humana, por el contrario, está formada por varias vértebras que no se unen entre sí, sino que se apilan de manera flexible una encima de la otra y, por lo tanto, se pueden mover libremente.

Entre las vértebras se encuentran los discos intervertebrales, que disipan la energía del movimiento del cuerpo y absorben y transmiten las fuerzas sin dañar las vértebras, dijo Kashani.

“Las vértebras se balancean sobre los discos intervertebrales y los discos actúan como amortiguadores”, dijo.

El nuevo puente de muelle se basará en segmentos compuestos prefabricados sin ningún acero de refuerzo, diseñado para actuar como vértebras. Entre estos segmentos sólidos se encontrarán los “discos intervertebrales”, construidos a partir de un nuevo material compuesto inteligente que está desarrollando el equipo, que evitará que las vértebras se froten entre sí, transfiere fuerzas de cizallamiento a través de la fricción, absorbe impactos causados ​​por el balanceo del vértebras, y proporcionan amortiguación mecánica bajo carga dinámica.

A diferencia de los compuestos convencionales formados por capas, que pueden deslaminarse, el nuevo material consistirá en fibras de polímero entrelazadas. Los materiales enredados basados ​​en titanio o aleaciones metálicas ya se utilizan en la industria aeroespacial para la amortiguación de vibraciones, dijo Kashani.

“Queremos encontrar algo similar pero usando una base de polímero”, dijo.

Las vértebras y los discos se unirán utilizando un “tendón” pretensado sin unión, diseñado para actuar como el ligamento longitudinal de la columna vertebral, tirando de los muelles a su posición central si el puente está sujeto a fuerzas laterales de un terremoto, por ejemplo.

Fuente: TheEngineer.Co.Uk