Un grupo de científicos chilenos ha llevado a cabo una investigación que permitirá saber, mediante ultrasonidos, si un metal se está deformando y presenta riesgo de una falla catastrófica, lo que podría ayudar en la prevención de accidentes.
Esta investigación, desarrollada por científicos de las Universidad de Chile y la Universidad Técnica Federico Santa María, aparece publicada en la última edición de la revista científica europea International Journal of Plasticity.
'El gran mérito' de este trabajo ha sido la posibilidad de medir en tiempo real y de forma continua una muestra del metal mientras se está deformando, explicó Nicolás Mujica, investigador del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile.
"De esta forma podemos darnos cuenta y dar una alerta temprana de que se está empezando a deformar plásticamente (de manera permanente e irreversible)", precisó. Para Claudio Aguilar, académico del Departamento de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales de la Universidad Técnica Federico Santa María, la ventaja de esta investigación es justamente la prevención de accidentes.
"Las deformaciones de los metales a veces son invisibles. Si nosotros podemos medir y detectar el riesgo potencial de una pieza que está sufriendo deformación, eso evitaría muchas fallas catastróficas", indicó.
Este avance se podría aplicar en ferrocarriles, cables de ascensores, cadenas de grúa, ejes de autobuses y automóviles o aplicaciones "un poco más robustas, como la minería subterránea", apuntó.
ONDAS DE ALTA FRECUENCIA
La técnica que se ha empleado para averiguar el estado de los metales es someterlos a ultrasonidos, un tipo de ondas de alta frecuencia que se propagan de un punto a otro de los metales mediante los transductores, unos dispositivos capaces de transformar la energía suministrada de entrada, en otra diferente a la salida.
De este modo, los metales son sometidos a un bombardeo continuo con pulsos y se mide cómo y a qué velocidad se propagan las ondas en el medio, lo que permite determinar si sus propiedades mecánicas han cambiado y han aparecido dislocaciones, unos defectos cristalinos responsables de las propiedades elásticas de los materiales.
"Antiguamente lo que se hacía era sacar una pieza, destruirla y medir, pero hoy día, a través de aplicaciones de ultrasonido, la idea es medir esos defectos lineales y poder predecir en qué estado se encuentra el material", aclaró Aguilar.
Una vez demostrada la efectividad de esta técnica en el aluminio, los científicos han empezado a investigar con otros metales, como el cobre y el acero, y también con ondas que se transmiten no sólo a través del metal, sino también por su superficie, señala Mujica.
PRUEBAS EN LABORATORIO
"Estamos diseñando pequeños hornos para poner los aparatos que tenemos para ver cómo responde el material cuando está a diferentes temperaturas y poder expandir un poco las posibles aplicaciones a parte de los transductores", agregó.
Aguilar anunció que después de las pruebas de laboratorio, la siguiente etapa será desarrollar el prototipo para probarlo en distintas aplicaciones. El objetivo final es que la técnica sea "versátil y muy potente" en la prevención de riesgos y sirva para todos los metales que se usan en la ingeniería. "Estamos muy motivados, y pensamos que en los próximos años esta técnica va a implementarse exitosamente en todas las acciones de prevención de riesgo donde haya casos de potenciales fracturas de metal", finalizó.
