Sismos a escala: mesas vibradoras y edificios que nos ayudan a prevenir desastres
Por Antonio Concha Sánchez*
En México y en muchas otras regiones del Mundo, los sismos forman parte de nuestra realidad. Cada vez que la tierra tiembla, nos preguntamos si nuestros hogares, escuelas u hospitales resistirán el embate de la naturaleza. Para responder a esa inquietud, se necesita ciencia, tecnología y modelos que nos permitan anticipar el comportamiento de los edificios ante eventos sísmicos. En este contexto, las mesas vibradoras y los modelos estructurales a escala reducida juegan un papel fundamental.
Una mesa vibradora es un dispositivo capaz de simular movimientos sísmicos. Funciona como una especie de plataforma que se desplaza en diferentes direcciones, replicando los temblores reales con datos obtenidos de acelerogramas registrados por sismógrafos. Estas mesas permiten someter a prueba modelos físicos de edificios, puentes u otras estructuras, todo ello en condiciones controladas de laboratorio.
¿Pero por qué usar modelos a escala? La respuesta es sencilla: construir un edificio real para probarlo sería costoso, impráctico y, por supuesto, riesgoso. En cambio, al diseñar y construir versiones a escala reducida de esas estructuras, es posible estudiar su comportamiento ante movimientos telúricos sin comprometer vidas ni recursos excesivos. Además, con el uso de sensores y tecnologías modernas, se pueden obtener datos muy valiosos que ayudan a validar teorías, mejorar diseños y proponer estrategias de mitigación.
En la Universidad de Colima, actualmente asesoro 2 proyectos de tesis en la Maestría en Ingeniería Aplicada de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (FIME). Ambos trabajos contribuyen al conocimiento y desarrollo de herramientas accesibles para el estudio de fenómenos sísmicos. Además, reflejan el talento y compromiso de estudiantes de posgrado que aplican sus conocimientos para desarrollar soluciones innovadoras desde el ámbito académico.
El primer proyecto, desarrollado por Diego Armando Ramírez Zúñiga, estudiante de cuarto semestre, consiste en el diseño, construcción y control de una mesa sísmica biaxial de bajo costo. A diferencia de otras mesas comerciales cuyo costo puede ser elevado, este modelo se ha construido con materiales accesibles y componentes comerciales, lo que demuestra que es posible crear soluciones económicas y funcionales en entornos académicos y de investigación.
La mesa, que ya se encuentra instalada en el Laboratorio de Mecatrónica de la FIME, cuenta con una estructura metálica robusta y módulos lineales que le permiten moverse en 2 ejes: el horizontal (x) y el transversal (y). Está equipada con motores sin escobillas, sensores de posición y una tarjeta de adquisición de datos que permite monitorear su comportamiento en tiempo real. Además, incorpora sistemas de seguridad como paro de emergencia. Entre sus especificaciones técnicas destacan: un área de carga de 74 x 74 cm, una aceleración máxima de 3g, desplazamientos de ±30 cm, velocidad de hasta 50 cm/s y capacidad de carga de casi 120 kg. Estas características hacen de esta mesa una plataforma ideal para pruebas académicas, de investigación e innovación tecnológica.
El segundo proyecto, desarrollado por Irving Naim Rodríguez Barragán, alumno de segundo semestre de la misma maestría, se enfoca en el diseño, modelado y control de un edificio de 5 pisos a escala reducida, el cual será montado sobre la mesa sísmica anteriormente descrita. Esta estructura, que medirá 1.5 metros de altura, estará compuesta por pisos de aluminio de 60 x 60 cm y un peso aproximado de 10.5 kg por nivel. Se instrumentará con acelerómetros en cada piso, lo que permitirá registrar con precisión cómo responde el edificio ante distintos tipos de sismos simulados.
Lo más interesante de este proyecto es que se busca controlar las vibraciones del edificio mediante un amortiguador de masa activa, un sistema inteligente que se instala en la parte superior de la estructura y que se activa en tiempo real para contrarrestar el movimiento sísmico, como si fuera una especie de “contrapeso dinámico”. Esta técnica, utilizada en edificios reales de gran altura, puede reducir considerablemente el riesgo de daños estructurales o colapso.
Ambos proyectos tienen algo en común: apuestan por el desarrollo de herramientas de bajo costo, accesibles, funcionales y con un alto valor educativo. En un país con riesgos sísmicos como el nuestro, contar con este tipo de tecnología en más espacios académicos y de investigación puede marcar la diferencia entre estar preparados o no para el próximo gran sismo.
Además, estos trabajos permiten que estudiantes de ingeniería adquieran experiencia práctica en temas como control automático, sensores, diseño estructural, modelado matemático y análisis de datos. En suma, son ejercicios académicos que no solo forman profesionales competentes, sino que también generan conocimiento útil para la sociedad.
La ciencia, cuando se aplica con ingenio y compromiso, puede salvar vidas. Y en este caso, lo hace a través de plataformas que hacen temblar (literalmente) modelos a escala reducida, para que nuestros edificios del mañana sean más seguros y resistentes.
*Profesor-investigador de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la Universidad de Colima
Las opiniones expresadas en este texto periodístico de opinión son responsabilidad exclusiva del autor y no son atribuibles a El Comentario.
