“Bamboleo y deformación”: ingenieros UC crean dos nuevas y revolucionarias tecnologías antisísmicas

Durante el terremoto del 27 de febrero de 2010 el sector vitivinícola nacional perdió 125 millones de litros por daños en los estanques contenedores de líquidos, equivalente a un 12,5% de la producción (uno de cada cuatro contenedores quedó vacío).

Fue la inspiración de un equipo de la Escuela de Ingeniería de la Universidad Católica, liderado por el académico José Luis Almazán, que se propuso trabajar en la protección de estructuras específicas y más pequeñas, distintas a edificios por ejemplo, como es el caso de los contenedores de vino (o líquidos).

Almazán se preguntaba cómo podía desarrollar dispositivos de protección sísmica para una industria poco acostumbrada a combatir estos fenómenos, hasta que dieron con la clave y lograron crear una tecnología que los protegerlos frente a terremotos, a través de la absorción de energía por dispositivos de aislación de vibraciones.

“Empezamos con la industria del vino como un caso particular en que se podía prever un mal desempeño sísmico ante eventos de gran magnitud. Esta `sospecha´ surgió luego de conocer un moderno viñedo en el que todo el vino ya se almacenaba en estanques de acero inoxidable de pared delgada, cuyo diseño proviene de países no sísmicos, como España y Francia”, explica el académico.

El terremoto de 2010 confirmó que estos dispositivos tenían graves problemas de diseño, más aún considerando que se encontraban en Chile, un país sísmico por excelencia. Así, junto a un equipo de investigadores y durante cinco años, Almazán realizó estudios a través de un proyecto Fondecyt, cinco tesis de magíster y dos tesis doctorales.

Finalmente, desarrollaron dos tipos de tecnologías: disipadores de energía y aisladores sísmicos. “En estanques o contenedores grandes se usan los disipadores; en los pequeños y medianos se usan los aisladores. Es importante decir que todas las tecnologías se pueden usar para cualquier tipo de estructura industrial, y también en estructuras de madera de varios pisos. Esto último es un desarrollo muy reciente”, describe el académico.

Los disipadores de energía (de acero inoxidable), “se colocan entre la parte inferior del estanque (o estructura similar) y la fundación de hormigón armado. Permiten durante un sismo intenso que el estanque pueda tener un suave movimiento de vaivén (cabeceo o bamboleo, en inglés “rocking”), amortiguando el efecto del sismo. Esto dispositivos ya se están usando en Chile, fabricados por empresas nacionales. Se emplean en estanques de gran tamaño que están directamente apoyados sobre el suelo”, señala Almazán.

“Cuando viene un sismo intenso el estanque se bambolea suavemente, y los disipadores se deforman, amortiguando el efecto del sismo”, explica.

Mientras que en el caso de los aisladores sísmicos, explica, “en esta tecnología hemos desarrollado, a su vez, dos sistemas, que se aplican a estanques pequeños y medianos apoyados sobre patas: primero, deslizadores friccionales con columna auto-centrante, que permiten que los estanques se puedan deslizar en forma controlada durante un sismo intenso, reduciendo drásticamente las fuerzas que se transmiten al estanque”.

Y segundo, “ el sistema ISO3D, el que posibilita que los estanques puedan tener un movimiento de vaivén durante sismos de cualquier magnitud (incluso leves), reduciendo drásticamente las fuerzas que se transmiten al estanque. Se parece al sistema de suspensión de los automóviles”, establece Almazán.

Este sistema puede escalar al tamaño y peso que se necesite proteger, siendo efectivo también para equipos industriales de todo tipo, desde generadores eléctricos hasta equipos médicos de alta precisión como scanners, o incluso en la industria de la minería, entre otros.

“Después de la dificultad de dar con una solución, necesitábamos lograr una alianza con una empresa dispuesta a hacer innovación. En 2016 lo concretamos por medio de un proyecto Fondef de Investigación Tecnológica (Fondef-IT). La feliz conclusión de este proyecto condujo a la firma del contrato de licenciamiento”, recuerda Almazán.

El invento ya está disponible para los fabricantes de contenedores. Hoy, el equipo de investigadores está tratando de extender el uso de la tecnología desarrollada no solo a la industria del vino y afines, sino también a la minería y a las subestaciones eléctricas, por ejemplo. Tanto para este objetivo, como para el trabajo previo, Almazán reconoce que la UC ha tenido un rol fundamental.

“Primero, por la gran capacidad de sus alumnos y la infraestructura de laboratorios que permitieron el desarrollo de prototipos preindustriales e industriales. Segundo, por la extraordinaria calidad y compromiso de los profesionales de la Dirección de Transferencia y Desarrollo que nos apoyaron –y lo siguen haciendo– desde el comienzo. Y tercero, por la cultura de innovación que la Universidad y la Escuela de Ingeniería vienen sosteniendo y profundizando en los últimos 10 años”.

El principal logro de Almazán y su equipo ha sido el licenciamiento de, al menos, tres dispositivos a una de las empresas líderes del mercado, Tersainox SA. Una de esas tecnologías ya se han implementado en cuatro proyectos.

Este desarrollo obtuvo el Premio Transferencia Tecnológica 2018 de Corfo, donde recibió el primer lugar en la categoría Equipos de Investigación, por el desarrollo de tecnologías de protección sísmica para estanques de almacenamiento de fluidos y equipos industriales.

Las tecnologías creadas en la Universidad Católica, cuentan con protección mediante patentes de invención. “La cultura de innovación que la Universidad Católica y la Escuela de Ingeniería vienen sosteniendo y profundizando en los últimos 10 años fue fundamental para este proyecto”, recalca Almazán.