AIDO ha estudiado durante dos años distintos métodos ópticos para la caracterización del comportamiento dinámico de determinados tipos de objetos y estructuras, empleando sensores de muy elevada sensibilidad basados en la medición de interferencias en la luz reflejada por un objeto y redes de sensores de fibra óptica.

En el proyecto OPTOPAR se emplean redes de sensores de fibra óptica conectados entre sí mediante la propia fibra, para la monitorización de estructuras midiendo cómo éstas responden a parámetros externos vibrando o sufriendo microdesplazamientos localizados.

El principio básico del funcionamiento de los sensores basados en la fibra óptica consiste en la medición de la variación de algún parámetro de la señal que se transmite a través de la fibra y llega al sensor. Estos parámetros pueden ser, por ejemplo, la intensidad de la señal o su atenuación, o la frecuencia de la señal transmitida o reflejada. El sensor nos proporcionará información del entorno (temperatura, humedad, presión, desplazamientos, vibración, etc.) si esas variaciones externas afectan a algún parámetro de la señal que se transmite por la fibra y puede así medirse, calibrarse y emplearse para la monitorización del objeto a analizar.

El proyecto “OPTOPAR” emplea estas tecnologías colocando múltiples sensores situados a lo largo de la estructura con el objetivo de medir los movimientos vibratorios y los pequeños desplazamientos que sufren, por ejemplo, puentes, edificios históricos, esculturas, campanarios, etc. ocasionados por el tráfico, la proximidad a una línea de metro, por fuertes rachas de viento o por alguna obra cercana.

Los datos recopilados por estos sensores servirán para analizar la integridad de dichas estructuras de una manera no invasiva y obtener una fuente de información valiosa que permitirá la evaluación del estado general de una determinada construcción.

La segunda técnica empleada, denominada DSPI (siglas de digital speckle pattern interferometry) analiza también variaciones de una señal óptica, aunque en este caso se evalúan objetos de un cierto volumen en su totalidad, en vez de realizar series de medidas puntuales. Para ello hay que estudiar cómo ese objeto devuelve la luz del haz láser que incide en él, en diferentes instantes, por ejemplo, antes y después de una perturbación (calentamiento, desplazamiento, vibración, tensión, etc.) en un proceso dinámico. Esto permite analizar un gran número de parámetros dependiendo de la configuración del ensayo: detección de defectos en piezas, inhomogeneidades de un material, parámetros elásticos del mismo, etc.

Análisis de prótesis óseas

Por otra parte, AIDO está aplicando esta tecnología de medición al análisis de prótesis óseas pues la interferometría permite estudiar la elasticidad de estos elementos y su comportamiento dinámico. El resultado de estos estudios permitirá evaluar diferentes diseños y materiales empleados en la fabricación de prótesis óseas. Este tipo de técnicas también son extrapolables al análisis del comportamiento elástico de cualquier tipo de material sólido.

Las distintas actividades desarrolladas a lo largo del proyecto están respaldadas por el Instituto de la Mediana y pequeña Industria valenciana (IMPIVA), en el seno del proyecto “OPTOPAR” presentado al Programa I+D para Institutos Tecnológicos 2009 (IMIDIC/2009/55), a través de una subvención cofinanciada por la Unión Europea a través del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).