Aplicaciones
- Monitoreo de salud estructural: Detección temprana de daños en puentes, edificios y otras infraestructuras.
- Evaluación de materiales: Análisis de fatiga y comportamiento mecánico de materiales compuestos.
- Control de procesos industriales: Monitoreo de deformaciones en componentes durante procesos de fabricación.
Problema abordado
La medición precisa y distribuida de deformaciones en estructuras es un desafío. Los métodos tradicionales, como extensómetros o galgas extensiométricas, son invasivos, limitados a puntos específicos y pueden alterar el comportamiento de la estructura. Además, técnicas como la correlación de imágenes digitales (DIC) requieren condiciones de iluminación controladas y pueden ser costosas.
Tecnología
La invención propone un sensor óptico basado en una fibra óptica modificada. Secciones específicas de la fibra se recubren con un material altamente absorbente (como el grafeno). Al aplicar una deformación a la estructura, la luz que viaja por la fibra interactúa de manera diferente con el material de recubrimiento, generando cambios en la señal óptica. Un reflectómetro óptico en el dominio del tiempo (OTDR) detecta estas variaciones y las correlaciona con la magnitud y tipo de deformación en cada punto a lo largo de la fibra.
Nivel de Madurez Tecnológica
Ventajas
- Medición distribuida: Proporciona información de deformaciones en múltiples puntos a lo largo de la estructura.
- Alta resolución espacial: Permite detectar deformaciones localizadas.
- Robustez: Resiste condiciones ambientales adversas.
- Versatilidad: Se adapta a diferentes tipos de materiales y estructuras.
- Capacidad de discriminar entre tipos de deformación: Distingue entre tracción y compresión.
- Potencial para aplicaciones en tiempo real: Permite monitorear la evolución de las deformaciones en tiempo real, y al ser dieléctrico, es inmune a interferencias electromagnéticas (como RF y ruidos impulsivos), lo cual lo hace apto para ambientes explosivos.
Categorías
- Óptica
- Sensores
- Mecánica de materiales
- Ingeniería estructura
Industrias
- Construcción
- Aeroespacial
- Automotriz
- Energía
Propiedad Intelectual
Patente de Invención N°: AR123942B1.
Solicitud de Patente en Argentina N°: 20210102993 (madre).
Título: Dispositivo de detección óptica y método de medición distribuida lineal para medir deformaciones mecánicas de materiales y estructuras.
Estado: Concedida vigente.Otros derechos de PI asociados
Patente de Invención N°: AR123957B3.
Solicitud de Patente en Argentina N°: 20210103011 (adicional o hija).
Título: Método de medición no lineal para medir deformaciones mecánicas de materiales y estructuras.
Estado: Concedida vigente.
Patente de Invención N°: AR130086A3.
Solicitud de Patente en Argentina N°:20230102020 (adicional o hija).
Título: Método de medición distribuida no lineal para medir deformaciones mecánicas de materiales y estructuras.
Estado: En trámite.
Investigadores
Julio César BENÍTEZ; Germán Roberto FERNÁNDEZ; Diego Fernando GROSZ; Nicolás Martín LINALE.