Sismógrafo portátil para el hogar

El uso de este sistema –que funciona conectado a cualquier computador, tableta o celular– permite conocer las oscilaciones tanto del territorio como de las estructuras.

El instrumento suministra datos tan confiables como los aportados por entidades como el Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Manizales /Foto Unimedios /Killy Alejandra Gutiérrez Guzmán

Cortesía: Unimedios

Un aparato pequeño y fácil de usar, que funciona como un sismógrafo de baja frecuencia, les permitirá a las personas medir las vibraciones de la tierra en sus hogares, en especial si habitan en zonas de sismicidad alta o intermedia con suelos blandos y mayor amplificación de ondas, como Manizales.

El dispositivo de péndulo electromagnético invertido mide vibraciones de entre 0,1 y 30 hercios (Hz) (las de los sismos oscilan entre 1 y 100 Hz). Por ser más pequeño que los sismógrafos convencionales de bajas frecuencias, no solo ocupa menos espacio sino que además su costo no supera los 300.000 pesos mientras los tradicionales cuestan unos 20 millones de pesos.

Joaquín Orozco, estudiante de Ingeniería Física de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Colombia (UN) Sede Medellín, afirma que pese a su tamaño y costo, el instrumento proporciona datos tan confiables como los reportados por entidades como el Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Manizales.

El prototipo es compacto, con partes elaboradas en acrílico y aluminio, y su altura no supera los 30 cm; se conecta a un computador mediante cable USB y utiliza el sensor de un mouse láser de 5.000 puntos por pulgada (DPI, por sus siglas en inglés), los cuales determinan su calidad, que en este caso es alta frente a otros que manejan solo 50 DPI.

Susana Veloza, estudiante de Ingeniería Física, explica que un componente característico del sismógrafo portátil es el péndulo, conformado por un vástago: “la parte superior del aparato tiene dos imanes en atracción, cada uno con 10 cm de radio; el segundo de ellos está ubicado en una plataforma en la que además está el sensor. Para calcular frecuencias de entre 2 y 30 Hz, según la necesidad de la medición, la longitud del vástago se puede configurar entre 10 y 25 cm, y la distancia entre los imanes entre 1 y 4 cm”.

El sismógrafo con péndulo electromagnético también sirve para enseñar el principio físico de la resonancia en colegios y universidades. Foto Unimedios / Killy Alejandra Gutiérrez Guzmán.

Los datos son adquiridos por un software diseñado para realizar las mediciones, y para obtenerlos se puede utilizar un computador, una tableta o un celular. El software muestra una gráfica de las vibraciones en tiempo un determinado, y usarlo es fácil: para iniciar el registro de la información basta con oprimir la tecla S, y para terminarla, la letra R.

“Al programa informático se le pueden hacer modificaciones, como por ejemplo incluir el dato de la frecuencia y a partir de qué momento se deben generar alertas”, manifiestan sus creadores, quienes agregan que “el funcionamiento del prototipo se debe al principio físico de la resonancia, es decir que el péndulo oscila al perturbarlo con una frecuencia del mismo orden para la que fue configurado, aunque la amplitud de la vibración que se mida sea pequeña.

Herramienta pedagógica
Una de las razones por las cuales el péndulo electromagnético invertido es útil para la comunidad, y específicamente para los habitantes de regiones como el Eje Cafetero, es que fomenta la educación en una zona en la que los sismos se relacionan con la actividad interna de domos volcánicos o de fracturamientos de roca debidos a presiones altas por generación de gases o expulsión de magma.

Cristian Camilo Patiño, operario de la Red de Acelerógrafos de Manizales y del Sistema de Información Sísmica de la capital caldense, señala que se debe tener en cuenta que las áreas en las que han ocurrido sismos muy fuertes coinciden con las cordilleras que forman el Cinturón de Fuego del Pacífico –donde están alineados los volcanes a lo largo de la costa de océano Pacífico–, que se extiende por más de 40.000 km desde Nueva Zelanda hasta la costa oeste de Suramérica.

A su vez, para el geólogo Camilo Andrés Porras Cobo, “el equipo diseñado por los estudiantes de la UN Sede Medellín es una buena herramienta educativa para mostrarles a los ciudadanos cómo es el monitoreo de movimientos telúricos, el cual se puede hacer única y exclusivamente en tiempo real”.

En ese sentido, añaden los expertos, el equipo es una estrategia para incentivar en los ciudadanos el uso de herramientas necesarias como silbato, agua y comida no perecedera para estar preparados ante una calamidad.

Además de sismos
El dispositivo, diseñado para medir vibraciones de baja frecuencia, también se puede utilizar para conocer oscilaciones en edificaciones o puentes peatonales –como se hizo en la aplicación de la prueba–, estructuras que tienen frecuencias de entre 2 y 4 Hz.

El ingeniero civil Giordany González, de la empresa Ingeniería Sísmica y Estructural (Armenia, Quindío), señala que en este campo el sismógrafo de baja frecuencia tiene gran pertinencia, y agrega que equipos como este deberían ser obligatorios en edificaciones, ya que las estructuras no se comportan como se diseñan sino como se construyen: “los ingenieros podemos hacer cálculos, pero las señales reales nos pueden decir mucho de sus periodos de vibración”.

Los sismos se originan por desplazamientos de placas tectónicas, que son porciones de la capa externa de la tierra suspendidas sobre el manto superior y que chocan entre ellas, capaces de generar graves daños en la superficie. Foto Unimedios / Killy Alejandra Gutiérrez Guzmán.

Así mismo, la investigadora Velosa destaca que el sismógrafo con péndulo electromagnético podría ser muy útil para la pedagogía en colegios y universidades, para que los estudiantes conozcan acerca del principio físico en el que se basa, y de la función que puede desempeñar.

Sus tres creadores anuncian que ahora se disponen a diseñar un sensor específico para el sismógrafo, con el objetivo de disminuir los costos del prototipo e incluir información adicional que lo haga más atractivo como dispositivo comercial.

Deje un comentario

Su dirección de correo no será publicada.

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.