Cornell University torna infra-estruturas subterrâneas mais resistentes através de sensores
Uma equipa de investigadores da Cornell University está a investigar a forma de tornar as infra-estruturas mais resilientes e inteligentes nas cidades, através da aplicação de sensores avançados, que conseguem medir a tensão e a temperatura, bem como detectar movimentos e fugas
Pedro Cristino
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Uma equipa de investigadores da Cornell University está a investigar a forma de tornar as infra-estruturas mais resilientes e inteligentes nas cidades, através da aplicação de sensores avançados, que conseguem medir a tensão e a temperatura, bem como detectar movimentos e fugas.
Segundo a universidade norte-americana, os engenheiros instalaram estes sensores uma secção de uma conduta resistente a desastres naturais, em testes para aferir o seu comportamento perante a ocorrência de um sismo. Para os responsáveis da instituição, os resultados poderiam ter “enormes consequências” para os responsáveis do planeamento urbano e para os líderes municipais.
Através de um artigo, a Cornell University explica que, como muitos dos electrodomésticos actuais, a infra-estrutura moderna está a ganhar a capacidade de recolher e trocar informação através de dispositivos sem fios que monitorizam a saúde dos edifícios e das pontes em tempo real.
Contudo, os sistemas sem fios para infra-estruturas subterrâneas, como condutas, são muito mais difíceis de testar no terreno, especialmente durante “ocorrências raras e extremas, como terramotos”. Foi no âmbito de alterar este percepção, que os investigadores da Cornell Geotechnical Lifelines Large-Scale Testing Facility iniciaram este projecto, que assenta em testes de sensores desenvolvidos pela University of California e pelo Cambridge Centre for Smart Infrastructure and Construction.
Segundo o artigo, a conduta utilizada para os testes é, já por si, inovadora, e foi produzida pela IPEX, que recorreu a um material de policloreto de vinila orientado molecularmente. Esta conduta foi concebida para esticar, dobrar e comprimir-se ao resistir à extrema deformação do solo, semelhante àquela que ocorre durante sismos, cheias e à actividade relacionada com a construção.
O teste decorreu em Ithaca, Nova Iorque, e consistiu em sujeitar as canalizações, cobertas por mais de 80 toneladas de terra, à acção de ruptura causada por um aparelho hidráulico. Esta foi a primeira vez que os sensores avançados são utilizados com o propósito de monitorizar uma infra-estrutura enterrada e, de acordo com a universidade, o teste proporcionou um “olhar inédito” à capacidade de alongamento e de torção destas canalizações, enquanto sujeitas a rupturas no solo.
Para Brad Wham, pós-doutorado em engenharia geotécnica na Cornell University, “foi uma fantástica performance”. “Foi capaz de acomodar mais 50% de deformação do solo do que o projecto anterior, devido a modificações que a universidade sugeriu após o último teste, ocorrido há quatro anos”, clarificou Wham.
Estes sensores atraíram o interesse de vários engenheiros do sector municipal que necessitam de novas formas para observar a performance das infra-estruturas subterrâneas e, “à medida que as cidades começam a adoptar as tecnologias sensoriais, mais informação existirá, não apenas para infra-estruturas, mas também para as áreas envolventes”.
“Podemos aprender algo sobre as fontes de assentamento, a corrosão que afecta outras estruturas ou algo sobre a distribuição geográfica dos danos causados por terramotos ou tufões, o que, depois, permite-nos tomar melhores decisões relativamente à resposta de emergência”, explicou Tom O’Rourke, investigador ligado a este projecto.
Este teste provou também que os sensores geram um “feedback” importante para as empresas como a IPEX, que pretendem levar a engenharia a novos produtos e melhorar a performance geral dos seus sistemas. “Isto consiste em ter “feedback” e informação para sistemas subterrâneos, como reservatórios de água, energia eléctrica e telecomunicações, que prestam os serviços e geram os recursos que definem uma cidade moderna”, afirmou O’Rourke. Para este investigador, é “bastante claro” que, dentro de 20 anos “haverá inteligência integrada em todos os aspectos da infra-estrutura”.
Por sua vez, Kenichi Soga explicou que “a nossa infra-estrutura do futuro toma conta de si própria ao sentir as alterações do ambiente, adaptando-se a elas”. “As tecnologias sensoriais e a análise de dados em célere desenvolvimento dão-nos a oportunidade de fazer com que isto aconteça”, acrescentou o investigador.
A equipa está agora a escavar as condutas e a analisar os dados recolhidos pelos sensores. Segundo Brad Wham, esta tecnologia constituir-se-á como uma vantagem competitiva, explicando o investigador que alguns dos dispositivos têm capacidade de registar mais de mil medições por segundo. “Temos agora muitos, muitos gigabytes de dados para medições que anteriormente eram impossíveis de obter”, concluiu o engenheiro.