CIENCIA

Su teléfono puede determinar si un puente está roto

Porque tú eres una persona muy responsable que no envía mensajes de texto ni conduce, cuando pasa por un puente, su teléfono inteligente está pegado al tablero, donde podría estar brindándole instrucciones mientras transmite un podcast WIRED. Pero en segundo plano, su dispositivo también está recopilando una gran cantidad de datos del acelerómetro. Algún día podría ayudar a diagnosticar problemas con el mismo puente sobre el que está acelerando.

Cada puente tiene su propia «frecuencia modal», o la forma en que las vibraciones viajan a través de él, luego hacia su automóvil y teléfono (los edificios altos que se balancean con el viento o durante un terremoto también tienen frecuencias modales). de estas piezas de información afectará la frecuencia modal», dice Thomas Matarazzo, ingeniero estructural y estructural del MIT y la Academia Militar de los Estados Unidos. «Si vemos un cambio significativo en las propiedades físicas del puente, entonces las frecuencias modales cambiarán». Piense en ello como tomando la temperatura de un puente: un cambio podría ser un síntoma de alguna enfermedad subyacente.

En los EE. UU., gran parte de la infraestructura del puente se construyó para respaldar la cultura del automóvil después de la Segunda Guerra Mundial, y está envejeciendo y se está volviendo poco saludable.Ironía entre ironías: a principios de este año, un puente en Pittsburgh se derrumbó horas antes El presidente Joe Biden tenía previsto visitar la ciudad para hablar sobre infraestructura. 2007 colapso en minneapolis mató a 13 e hirió a 145, y en 1993 daño del puente ferroviario cerca de Mobile, Alabama, mató a 47 e hirió a más de 100.

Para monitorear grietas, corrosión y otros defectos, algunos puentes tienen sensores costosos que detectan cómo cambia su frecuencia modal. Pero la mayor parte del mundo – hay algunos 600.000 puentes de carretera Solo EE. UU.: faltan estos sensores. (No se configuran y se olvidan: se necesitan cientos de sensores para cubrir un puente particularmente largo, y usted tiene que reemplazar sus baterías y descargar datos cada pocos meses). inspecciones

Por lo tanto, los ingenieros necesitan una mejor manera de monitorear las frecuencias modales, idealmente de forma económica y en tiempo real. nuevo papel en el diario Ingeniería de las Comunicaciones de la NaturalezaMatarazzo y sus colegas describen cómo usaron teléfonos inteligentes comunes en los autos que pasaban para estimar con precisión la frecuencia modal del puente Golden Gate. Esto podría allanar el camino (lo siento) para un futuro en el que miles de teléfonos que se mueven de un lado a otro del puente pueden medir colectivamente la salud del tramo, alertando a los inspectores sobre los problemas antes de que sean visibles para el ojo humano.

Los investigadores comenzaron con un experimento controlado en el que recopilaron datos al cruzar el puente Golden Gate con teléfonos inteligentes en sus tableros. Sabían todas las variables: en qué coche estaban, su velocidad, su ubicación en un momento dado y exactamente dónde estaban los teléfonos en el coche. Mientras conducían, los teléfonos recopilaban datos de sus acelerómetros, que miden el movimiento, en este caso, las vibraciones del automóvil. Esto permitió a los investigadores medir con precisión la frecuencia modal del puente, que coincidía con los datos de los sensores tradicionales ya desplegados a lo largo del tramo.

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