Camuflagem sísmica: proteção anti terremoto é melhor que o esperado

Redação do Site Inovação Tecnológica -  30/08/2016

A simulação mostra as ondas de choque atingindo o prédio não protegido (esquerda), enquanto o prédio com o escudo sísmico praticamente não sente nenhum abalo (direita). [Imagem: Marco Miniaci et al. - 10.1088/1367-2630/18/8/083041]

Manto da invisibilidade contra terremotos

Os mantos de invisibilidade antiterremotos já estão sendo testados em escala de laboratório com resultados promissores.

E esses resultados poderão ser ainda melhores, conforme indicam novos cálculos e um novo projeto proposto por Marco Miniaci e equipe da Universidade de Torino, na Itália.

As camuflagens sísmicas são construídas com metamateriais, materiais artificiais capazes de lidar com ondas de forma cuidadosamente calculada.

O campo é tão recente - as primeiras propostas de um manto de invisibilidade contra terremotos foram feitas em 2009 - que a cada dia os pesquisadores conseguem levar em conta novos comportamentos desses materiais, novas formas de implantação e, por decorrência, novas maneiras de lidar com as ondas.

O trabalho de Miniaci mostrou agora que as camuflagens sísmicas poderão ser implantadas ao redor de áreas urbanas inteiras já construídas, não precisando ser instaladas apenas em prédios novos, que já as incorporem desde o projeto.

Isso é essencial para a proteção de áreas históricas, evitando perdas irreparáveis como as que ocorreram recentemente na região de Amatrice, na Itália.

Proteção de prédios e áreas vulneráveis

Os cálculos mostraram que a blindagem de estruturas vulneráveis, usando metamateriais em grande escala - que inibem a propagação das ondas sísmicas através de efeitos de interferência - pode ajudar a proteger áreas grandes, sem qualquer modificação direta nos edifícios existentes na região.

Um dos escudos sísmicos mais simples e mais eficazes proposto pela equipe envolve escavar 2 ou 3 fileiras de cavidades em forma de cruz igualmente espaçadas no solo.

O escudo sísmico é formado por estruturas com formatos de cruz e cilindro, construídas ao redor da área a ser protegida. [Imagem: Marco Miniaci et al. - 10.1088/1367-2630/18/8/083041]

"As dimensões exatas vão depender do tipo de solo e da faixa de frequência do escudo," explicou Miniaci. "Para condições de solo arenoso e baixa frequência de excitações sísmicas, a largura, espaçamento e profundidade das cavidades, que deverão ser revestidas com concreto para evitar que o solo circundante colapse, pode chegar a 10 metros."

Para aumentar o desempenho da estrutura antiterremoto, a equipe propõe adicionar cavidades cilíndricas de 2 metros de diâmetro.

"Os próximos passos envolverão testes experimentais utilizando modelos em escala, em laboratórios geotécnicos sísmicos e de vibração," disse Miniaci. "Isso permitirá a validação das estruturas propostas e ajudará a planejar os primeiros projetos nesse campo."

Bibliografia:

Large scale mechanical metamaterials asseismic shields
Marco Miniaci, Anastasiia Krushynska, Federico Bosia, Nicola M Pugno
New Journal of Physics
Vol.: 18 (8): 083041
DOI: 10.1088/1367-2630/18/8/083041