Resulta que le di una mano chequeando la traducción de los últimos dos artículos que acaba de escribir que me parecieron super interesantes, no solo a mi sino también a los editores de las revistas que lo van a publicar. Como todavía no aparecen no puedo darles referencia a los artículos originales,pero si puedo contarles de que se tratan.
Como amortiguar un terremoto
Tito dedicó muchos años a estudiar las ondas electromagnéticas, los plasmas, la física de partículas hasta llegar a la quiralidad, por eso maneja con mucha comodidad el aparataje matemático que permite modelar esos fenómenos, llegado a un punto me contaba que le estaban interesando más las matemáticas que los asuntos físicos. Resulta que herramientas matemáticas tradicionales y recientes permiten modelar fenómenos oscilatorios de distintas clases de manera parecida, sea una radiación electromagnética, una onda de sonido o los sacudones de un terremoto.
Me contaba que hace unos años le tocó bastante viajar por Europa, Rusia y otros lugares donde hay castillos y siempre le había intrigado por qué estos normalmente son rodeados por un foso con agua, el foso se entiende para impedir el aso de máquinas enemigas pero ¿por que ponerle agua? Sería más efectivo y amenazante -por ejemplo- llenar el pozo con grandes estacas afiladas. También observó que los castillos con foso de agua parecían haber sobrevivido mejor a los terremotos.
De allí vino la idea para su artículo. Si las ondas mecánicas de un terremoto se desplazan tal como una onda sonora se desplaza por el aire o una electromagnética por el vacío, y si son afectadas al cambiar el medio (por ejemplo como cambia la dirección de la luz al pasar por el agua) ¿No podría tal vez amortiguarse la componente horizontal de la onda de un terremoto cambiando las densidades del medio? Intuitivamente parece lógico, pero hay dos cosas que todavía se necesitan para hacer un artículo.
Una es la comprobación experimental -que ya se hizo en Japón- que usando metamateriales compuestos, se pueden amortiguar estas ondas. La otra es el modelo matemático que permita diseñar exactamente la composición de estos metamateriales, es decir la combinación de distintas densidades para maximizar el efecto de amortiguación o desviación de las ondas.
Esto se podría lograr a costo comparativamente bajo, rodeando por ejemplo un edificio con un anillo de grandes tubos de acero enterrados en el suelo, a una profundidad mayor que los cimientos. Estos tubos irían llenos de neumáticos de auto sellados con líquido dentro en lugar de aire, que cambiarían el medio de acuerdo a las ecuaciones del modelo, que darían todas las medidas de los tubos, diámetros y densidades requeridas de los líquidos. Un arreglo así sería mucho más económico que las complicadas fundaciones con resortes enormes, contrapesos en la azotea, etc. que se usan hoy en los grandes edificios antisísmicos.
Hablar por celular aumenta el riesgo de Alzeimer
Esto se le ocurrió a partir de una observación de un tratamiento médico que se usa para destruir células cancerosas en el cerebro. Resulta que los médicos inyectan magnetita en la zona del tumor, que son partículas microscópicas de material ferroso, luego desde afuera irradian con una onda electromagnética de alta frecuencia que produce calor y quema las células. Resulta que la magnetita está en todas las ciudades porque se produce en la combustión de los vehículos, nosotros la respiramos y se deposita en cantidades importantes, adivinen donde... en el cerebro.
Cuando alguien hace una llamada por celular está irradiando una señal de frecuencia alta que efectivamente produce calor en el cerebro y las neuronas, mineralizadas con magnetita, se deforman, creando racimos y ovillos en sus puntas, con lo que pierden parte de la capacidad de comunicarse. Este efecto se conoce y está estudiado por J.L. Kischvink.
Ahora para estudiar si las radiaciones de celular pueden ser dañinas para el cerebro se hacen experimentos en laboratorio con cabezas de cera llenas de sensores, que miden de manera análoga la penetración y el efecto de estas ondas. Pero el mundo real no es una cámara aislada, sino que vivimos sumergidos en un mar de radiaciones electromagnéticas, emitidas por los cables de alta tensión, el cableado eléctrico casero, emisiones de wifi caseros, etc. que producen un efecto acumulativo. Para eso sirve nuevamente el modelo matemático, porque se pueden hacer simulaciones mejores en el computador que las mediciones análogas del laboratorio.
Pero aquí también entran los metamateriales de una manera similar a como pueden desviar o atenuar las ondas de un terremoto, también pueden hacerlo con ondas electromagnéticas de altísima frecuencia como son las del celular. Y gracias al modelo matemático se puede diseñar una carcasa de celular que blinde a la cabeza de las emisiones, permitiendo amortiguar o desviarlas.
Este último paper fue aceptado para la 2017 International Conference on Computational Science and Computational Intelligence del IEEE, leí los comentarios de los referees y prácticamente no le hicieron ninguna observación de fondo, al contrario lo taparon de flores miren los comentarios:
Review 1
The author in this paper analyze the reduction of the specific absorption rate (SAR) in smartphone with metamaterial layer which is studied by the method of finite differences in the time domain. The paper is written reasonably ok but can and should still be improved (in particular, the abstract is poorly written).
Review 2
The paper includes a lot of introductory material but that is ok because the material offers a good context for the work presented. The work presented in this paper offers some novelty, in both, technical and also research contents. If published, the paper has the potential to be well cited. I recommend the acceptance of this paper. Good work.
Review 3
I liked this paper and enjoyed reading it. It is a concise 4-page paper and so it should be accepted as a Short Research Paper. The writing is a bit weak - it can further be enhanced. Good and solid proposal.
Pensar que acá en la universidad ni lo pescan, eso muestra como cualquiera que sea brillante se convierte en un elemento peligroso en nuestro sistema universitario. Si a mi me llegaran unas revisiones así las mando a enmarcar jaja.
Mi hidráulico interior sospecha que su amigo Torres domina las ondas electromagnéticas, que no se ven afectadas por la gravedad - la luz, por caso, necesita de todo un planeta para curvarse un poco! - pero las ondas mecánicas sí se cruzan con el campo gravitatorio. Están en la misma escala. Un terreno saturado de agua produce "licuefacción", pierden resistencia al corte y se comporta como fluído. Los objetos sólidos se hunden en él.
ResponderBorrarDicho esto por intuición, no agregaré más y si me equivoco pido disculpas, o voy a tener que volver a leer a Karl Von Terzaghi a quien no leo hace, en fin, décadas ! Uls
me refiero a licuefacción por efecto de los terremotos, como esto:
ResponderBorrarhttps://www.youtube.com/watch?v=i_RoOJ8YH7s
El costo comparativamente bajo puede ser con respecto a algunos sistemas como el Tuned Mass Damper, pero ďudo que le gane a la aislación o a los sistemas más comunes de disipación.
ResponderBorrarAmbos sistemas van incorporados a la estructura común de un edificio. La aislación se usa en edificios de hormigón, entre los subterráneos y los otros pisos. La disipación se usa harto en edificios de acero reemplazando elementos estructurales (generalmente diagonales) por otros que permiten la disipación (como las Buckling-restrained Braces).
Me cuesta creer que el costo de los sistemas de aislación o disipación sean mayores que el costo de enterrar tubos, principalmente por el alto costo de excavar.
Ulschmidt, Francisco, me temo que de mecánica de suelos entiendo más o menos lo mismo que de chino jaja, no podría opinar mucho. LA licuefacción ocurre en terrenos pantanosos creo, como Mexico DF
ResponderBorrarLa licuefacción ocurre también en suelos gravosos (arena), por saturación: la presión en el agua que llena los espacios entre los gránulos aumenta hasta que éstos pierden adherencia entre sí y el conjunto comienza a comportarse como fluido, tal como lo describe Ulschmidt.
ResponderBorrarInteresante punto de vista, pero no veo cómo, con algo así, se podría contrarrestar las ondas de compresión y de corte que vienen desde las profundidades. Porque, en efecto, hay una componente superficial, que sí podría atenuarse en parte con un foso o algo así (aunque intuyo que tendría que ser a mucha profundidad para que el efecto se note), pero no las demás componentes.
En fin, supongo que Tito habrá estudiado todo eso, por lo que será interesante ver a qué llega.
Saludos,
El triministro.
Tomás,
ResponderBorrarAhora que lo pienso mejor, quizás los tubos no tiene una aplicación practica para estructuras nuevas, pero está pintado para lo que los gringos llaman "retrofit", que vendría siendo algo así como la modernización de la estructura, en este caso para mejorar su desempeño sísmico.
Como no hay que intervenir la estructura en si, si no que el suelo alrededor, es una solución ideal para proteger edificios patrimoniales. Los otros métodos intervienen la estructura original.
Eso puede ser, intervenir el terreno para mejorar el desempeño, en estructuras que ya están.
ResponderBorrarLos castillos, me imagino, tenían paredes de piedra, anchas llenas de tierra o grava para resistir cañonazos, piedrazos, arietes, bolas de fuego, devolución de prisioneros de guerra por vía de catapulta y entrega por la misma vía aérea de campesinos afectados por la peste. Eso les daría una resistencia adicional al terremoto.
Otra cosa: ¿ en la fosa habría cocodrilos? ¿o es un mito moderno? Los cocodrilos son del Africa. y ¿los defensores orinarían en la fosa? Tanto como para fastidiar a los atacantes. O para no molestarse a ir al baño en medio del asedio.
La fortaleza de Cartagena de Indias no tenía foso con agua, pero su jefe defensor - que era tuerto, cojo y manco - estimó el largo de las escaleras inglessa e hizo salir a los suyos y cavar una trinchera más profunda. Así arruinó el ataque inglés. El historiador Toynbee estima que si Cartagena caía todo Sudamérica hubiera caído en manos inglesas. Ahora mismo seríamos como Canadá (pero sin nieve) - de la que nos salvó el tuerto !!
Interesante lo de los castillos, de hecho me sorprende cómo mucho de la arquitectura medieval se conserva tan bien en Europa.
ResponderBorrarEn Europa no hay terremotos, salvo en zonas muy puntuales (sur de España y de Italia, más los Balcanes).
ResponderBorrarSaludos,
El triministro.
Leyendo los comentarios parece que no expliqué bien la cosa. Lo de los fosos de los castillos no debería ser tomado de manera literal, en realidad es solo el concepto de rodear a una edificación con una "zanja" hasta más abajo de los cimientos que cambie la densidad del terreno.
ResponderBorrarTampoco se trata de un simple amortiguador, como podría ser una barrera elástica o gelatinosa, sino de una densidad configurada especialmente, tal que esté "sintonizada" con la longitud de la onda mecánica. La idea sería aplicar el mismo principio de los meta-materiales en las ondas electromagnéticas, que pueden curvar la luz por ejemplo y "desaparecer" un objeto, no por un simple cambio a otro medio homogéneo, sino un meta-material especialmente configurado para sintonizar con la onda.
El fenómeno de sintonía en su forma más simple se ve en los filtros pasa-banda o elimina-banda que se consiguen en las ondas eléctricas con un arreglo R-L-C, pero desde la aparición de los meta-materiales, este efecto se ha podido potenciar enormemente
Al menos eso es lo que entiendo yo, si la cago me avisan...
ResponderBorrar