sábado, 3 de maio de 2014

A Física pode auxiliar a minimizar danos feitos por terremotos

Pesquisadores testam novos materiais a fim de poder modificar o solo de locais suscetíveis a terremotos, o que garantiria, por exemplo, a segurança das construções nessas regiões.

Um terremoto pode trazer diversos danos a uma cidade
Os terremotos podem causar muitos danos em uma cidade. O tremor pode fazer com que prédios colapsem total ou parcialmente, colocando em risco a vida de muitas pessoas. Em regiões onde tremores são frequentes, isso é levado em consideração ao se construir um prédio.
Se o solo abaixo de um prédio é firme e sólido a fundação do prédio ficará presa durante o tremor, mas o prédio pode vir a se soltar da fundação. Nesses casos, a união do prédio à sua fundação pode ser feita de modo mais forte para garantir que prédio e fundação se movam como uma única estrutura. Toda a estrutura pode tremer com o terremoto, mas as chances de desmoronamentos se tornam menores.

Em locais onde tremores são frequentes, muitos prédios já são construídos de modo a minimizar a destruição proveniente dos terremotos

 Outra abordagem usada é chamada de isolamento de base. Nesse caso, coloca-se entre o prédio e sua fundação um conjunto de molas para que a energia do tremor seja dissipada e o prédio não se mova muito.
Há, ainda, outras abordagens, mas, em geral, todas envolvem o amortecimento e dissipação da energia absorvida por um prédio quando esse é atingido por uma onda sísmica. Em março de 2014, o físico Sebastien Guenneau e colegas do Instituto Fresnel e Companhia de Geoengenharia Ménard, propuseram uma abordagem diferente. Eles sugerem a modificação do chão ao redor de um prédio para desviar asondas sísmicas do prédio. 

Uma nova estratégia sugere o uso de metamateriais no chão para blindar um prédio das vibrações de um terremoto
Essa ideia faria uso de metamateriais, que são materiais artificiais com propriedades não encontradas em materiais naturais. Um exemplo disso são metamateriais com índices de refração negativos. Esses estão sendo usados no desenvolvimento de mantos de invisibilidade por alterarem o trajeto de ondas eletromagnéticas. De acordo com os pesquisadores, metamateriais sísmicos poderiam ser usados de modo semelhante. Se for possível controlar a sua densidade e a elasticidade, eles podem, em teoria, alterar o trajeto de ondas sísmicas de modo que a vibração de um prédio se torne menor.
 Para testar essa hipótese, os pesquisadores enterraram uma fonte de vibração que vibra a 50Hz. A alguns metros de distância foram colocados detectores para medir a vibração do chão. A seguir, eles fizeram alguns buracos no chão de modo a deixá-lo com uma densidade e elasticidade diferente. Os pesquisadores viram que na presença dos buracos a vibração medida pelo detector era muito menor que na ausência deles. Isso mostrou que um solo modificado pode, de fato, reduzir bastante a energia da onda sísmica que chega em um ponto.
Muito ainda precisa ser feito antes que essa estratégia se torne um produto comercial. Porém, os dados obtidos até então são promissores.
O trabalho completo encontra-se na revista Physical Review Letters.

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