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Con el objetivo de reducir o incluso eliminar los daños provocados por terremotos moderados y extremos, investigadores del grupo Ingeniería Sísmica: Dinámica de Suelos y Estructuras de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), han desarrollado y patentado un nuevo dispositivo disipador de energía híbrido que es capaz de absorber la energía que introducen tanto sismos frecuentes de baja intensidad, como terremotos muy severos.

Los terremotos extremadamente intensos se dan en muchas partes del mundo, como Japón o Turquía, pero sus efectos son muy distintos.  ¿Qué es lo que marca la diferencia? Entre otras cosas, el uso o no de tecnologías avanzadas ꟷcomo los disipadores de energíaꟷ capaces de controlar la respuesta de un edificio evitando la pérdida de vidas humanas y minimizando los daños materiales. La novedad no está en el concepto, que existe y se emplea en edificios desde finales del siglo pasado, sino en el tipo de dispositivo empleado. El nuevo disipador desarrollado por los investigadores de la UPM Amadeo Benavent, David Escolano, Julio Arcos y Hermes Ponce, combina dos partes: una cuyo comportamiento depende de la velocidad y otra que depende del desplazamiento. De esta manera, el dispositivo es eficaz ante sismos de muy distinta intensidad. La parte que depende de la velocidad emplea un nuevo material viscoelástico similar al neopreno desarrollado y analizado de manera conjunta por el grupo de investigación de la UPM e investigadores de la Universidad de Vyatka (Rusia) encabezados por el profesor Yuriy Yurkin. La parte que depende del desplazamiento disipa energía mediante la plastificación del acero de las caras de tubos metálicos dispuestos telescópicamente, entre los cuales se disponen las láminas de material viscoelástico.

Figura 1. Nuevo disipador de energía: a) montaje completo, b) tubo exterior, c) tubo interior con el material viscoelástico. Fuente: UPM

El comportamiento del nuevo disipador se ha investigado numérica y experimentalmente tanto de forma aislada como instalado en estructuras de hormigón armado que se sometieron a ensayos dinámicos con el simulador sísmico de la Universidad de Granada. Con estos ensayos se validó y verificó la capacidad del nuevo disipador para controlar los movimientos del edificio ante sismos de muy diferente intensidad.

Según declara Hermes Ponce, investigador UPM y parte del equipo de inventores: “El disipador híbrido patentado puede emplearse como sistema de protección de edificios nuevos o para reacondicionar sísmicamente edificios existentes. Tras un sismo severo, el disipador puede ser inspeccionado y, si es necesario reemplazado, con facilidad.”

Disipador de energía híbrido multifase para la protección de estructuras frente a vibraciones por sismo y viento Número de solicitud de la patente: P202230161.

Fuente: UPM

E próximo 30 de noviembre tendrá lugar el primer workshop de innovación abierta en el que la UPM y el Instituto IMDEA Materiales investigan sobre la personalización de dispositivos médicos y su impresión 3D y 4D con aleaciones inteligentes.

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LANZAMIENTO APLAZADO AL 21 DE JUNIO

Los investigadores del IDR/UPM, que lo han diseñado y desarrollado, no podrán estar presentes en el lanzamiento desde Korou debido a las consecuencias de la pandemia del coronavirus.

Apenas faltaban unos días para el lanzamiento de UPMSat-2, el segundo microsatélite de la Universidad Politécnica de Madrid, cuando la pandemia del coronavirus obligaba a Arianespace y al CNES a cerrar la base de la Agencia Espacial Europea en Korou (Guayana Francesa), cancelar los lanzamientos hasta nuevo aviso y hacer regresar a los investigadores de todo el mundo a sus países de origen.

El equipo del Instituto Universitario de Microgravedad Ignacio Da Riva (IDR/UPM), volvía a España, dejando en el Centro Espacial de la Guayana el satélite en configuración de vuelo, con todas las revisiones hechas y a falta de integrarse en la parte alta del lanzador y realizar la carga final de la batería. “Se han tomado todas las medidas necesarias para garantizar tanto su integridad como la de la carga de pago embarcada, hasta que podamos volver a Kourou para realizar el mantenimiento de elementos críticos del satélite como el subsistema de potencia”, afirmaba en aquel momento Elena Roibás, directora técnica de UPMSat-2, sin sospechar que ese regreso no iba a ser posible.

La crisis sanitaria global y las medidas de prevención para evitar contagios han restringido mucho más el acceso a la base de lanzamiento y se exige la realización de pruebas de detección del virus con resultado negativo y períodos de cuarentena a la llegada. “Estas condiciones hacen imposible que viajemos a Kourou”, explica Gustavo Alonso, director del proyecto.

El UPMSat-2 volará en un cohete Vega en la misión SSMS POC (Small Spacecraft Mission Service Proof of Concept), que embarcará a 42 microsatélites, nanosatélites y cubesats. Ante la imposibilidad de que los equipos de trabajo de los diferentes satélites se trasladen a Kourou, será personal propio de Arianespace quien realice las últimas actividades de puesta a punto de los mismos y su integración en el lanzador.

El IDR/UPM monitoriza esas operaciones en tiempo real desde España, mediante una conexión audiovisual con la base, para garantizar que todos esos preparativos se realizan correctamente según lo previsto.

El lanzamiento tendrá lugar en la madrugada del 18 al 19 de junio a las 03:51h, hora española, (18 de junio, 22:51h, en Korou). “Indudablemente desde un punto de vista personal nos entristece no poder estar presentes en el momento del lanzamiento y vivir esa experiencia inigualable. Pero ello no oculta que como grupo estemos muy orgullosos de haber llegado hasta aquí. Pase lo que pase, el UPMSat-2 es un enorme éxito, para la UPM en general y muy especialmente para el IDR/UPM y nuestros colegas de STRAST/UPM. Aunque habrá tiempo de hacer un balance detallado, alrededor de este proyecto durante los últimos 10 años se ha diseñado y consolidado un nuevo Máster en Sistemas Espaciales (MUSE), título oficial de la UPM; se ha puesto en marcha un laboratorio de ensayos en ambiente espacial que no sólo apoya nuestra docencia e investigación, sino que es un referente en cuanto a transferencia de tecnología al sector espacial nacional e internacional, y nos aporta fondos; se han leído 8 tesis doctorales, publicado 30 artículos en revistas JCR, 40 ponencias en congresos y conferencias, y más de 100 proyectos fin de carrera, TFGs y TFMs”, enumeran desde el IDR/UPM.

Durante los próximos 3 años, UPMSat-2 será una plataforma de demostración tecnológica en órbita. Los equipos que alberga en su interior responden a experimentos de innovación tecnológica de empresas españolas y europeas: comportamiento de un conmutador térmico miniaturizado de nuevo desarrollo, propuesto por IberEspacio; pruebas de un magnetómetro experimental de alta sensibilidad, de Bartington; calificación en vuelo de la aviónica (E-BOX), desarrollado por Tecnobit; monitorización de los efectos de la radiación a bordo, propuesto por Tecnobit y STRAST; demostración del funcionamiento de una rueda de reacción en miniatura para control de actitud, de la empresa SSBV; desarrollo de un nuevo sensor solar de bajo coste; experimentos de control térmico y experimentos de control de actitud basados en el campo magnético terrestre, estos últimos todos de interés para el IDR.

Comunicaciones con el satélite

Para comunicar con el satélite se precisa que la estación terrena de seguimiento esté plenamente funcional cuando UPMSat-2 se lance al espacio y por tanto, esa es una de las tareas en las que se centran ahora los investigadores del IDR/UPM. Cada 24 horas habrá periodos de visibilidad del satélite desde la estación de tierra, cada uno de ellos de un máximo de 10 minutos de duración. Durante los períodos de visibilidad, las comunicaciones con la nave espacial se llevan a cabo mediante un enlace de radio dual en la banda UHF de 400 MHz, con una tasa de transferencia de 9600 bit/s. Durante el resto de la órbita se emiten periódicamente mensajes de telemetría básica en una frecuencia de aficionados en la misma banda de UHF. “Por tanto, la comunidad de radioaficionados tendrá acceso a la información de funcionamiento del satélite”, explican desde el IDR/UPM.

Un proyecto por encima de las adversidades

UPMSat-2 es un proyecto universitario, con un ajustado presupuesto y que en casi una década de desarrollo ha ido solventando diversas adversidades. El segundo satélite de la UPM iba a ser lanzado inicialmente en septiembre de 2019, pero un fallo del lanzador Vega en julio del mismo año debido a una anomalía termoestructural, provocó un retraso de seis meses. La siguiente fecha de lanzamiento estaba fijada para el 24 de marzo de 2020, y esta vez no fue un error tecnológico lo que provocó el nuevo aplazamiento, sino la crisis sanitaria provocada por la pandemia del coronavirus.

“Nos gustaría que UPMSat-2 se viera como el resultado del esfuerzo sostenido de un grupo de alumnos y profesores dentro de la universidad, venciendo las múltiples dificultades que han ido surgiendo a lo largo de estos años. En este campo no hay nada fácil, y en este caso tampoco lo ha sido, con los diferentes retrasos y ahora la pandemia. Pero asumimos todo ello como un aprendizaje, que será único para los más de 70 alumnos involucrados en el proyecto”, afirma Ángel Sanz, director del IDR/UPM.

Y como no podía ser de otro modo, todos los miembros del equipo coinciden en dedicarle este nuevo hito al profesor José Meseguer. “En este momento tan especial recordamos al profesor Meseguer, impulsor del proyecto, que desgraciadamente ya no está entre nosotros para poder verlo culminado”.

Fuente: https://www.etsiae.upm.es/index.php?id=141&tx_news_pi1%5Bnews%5D=344&tx_news_pi1%5Bcontroller%5D=News&tx_news_pi1%5Baction%5D=detail&cHash=653602a2e9ad0050ae65daf0c8a75907

Este boletín electrónico de periodicidad semanal difunde la labor de investigación e innovación que desarrolla la UPM en los campos científico y tecnológico.