jueves, julio 18, 2024

El Distribuidor Óptimo de Cargas, la tecnología que permite aunar el desarrollo turístico de lujo y el respeto a la Naturaleza

Por Jesús San Martín Moreno y Javier Rodríguez.

El poder económico e industrial se está desplazando a Asia y no sólo por su pujante tecnología. Alrededor del estrecho de Malaca se reúne más de la mitad de la población mundial, más de cuatro mil millones de personas. Tal concentración humana crea graves problemas a las megaciudades costeras, donde tiende a concentrarse el desarrollo tecnológico y por ende humano. La particular orografía en la que se encuentran las ciudades costeras, y su rápido desarrollo, les ha hecho agotar el terreno para su crecimiento. Esa carencia de suelo, y la necesidad de construir las infraestructuras que conlleva su desarrollo, es un peligroso obstáculo que deben sortear para seguir prosperando. Ante la acuciante falta de suelo han optado por ganarlo al mar, rellenando la costa o construyendo islas artificiales, tal como la construida en la bahía de Osaka sobre la que se asienta el aeropuerto de Kansai. Sin embargo, este proceder tiene importantes problemas. Desde el punto de vista meramente económico hemos de pensar en los millones de toneladas de roca y arena empleados en la construcción, así como el tiempo y la logística para su traslado. Desde el punto de vista ecológico, estas islas son una catástrofe ambiental, ya que los materiales depositados destruyen el fondo marino allá donde se vierten y los lodos de construcción se extienden centenares de kilómetros cuadrados destruyendo aún más vida marina; además, las islas artificiales interrumpen las corrientes marinas, como podemos observar en las Islas Palm, y las extensiones de la costa impiden el libre fluir de las aguas de escorrentía.

Finalmente, estas estructuras pueden ser inestables y hundirse por su propio peso en el suelo marino, el cual, cerca de la costa, suele ser un fondo formado por sedimentos donde predominan la arena y la arcilla y es poco resistente. Precisamente, este problema de hundimiento lo presenta el mencionado aeropuerto de Kansai, con el correspondiente coste económico y de prestigio que ello supone.
La problemática mostrada necesita una solución que integre el desarrollo humano y el respeto a nuestra Naturaleza. No podemos demoler una montaña para hacer rellenos en el mar; el aeropuerto de Kansai acabó con tres colinas, tampoco podemos usar una cantidad de material tan desorbitada como la mencionada, con los costes económicos, logísticos y temporales asociados.

Triángulo de Sierpinski

Nuestra solución, el Distribuidor Óptimo de Cargas, cumple con los requisitos mencionados: grandes ahorros económicos y temporales y ecológicamente responsable; pero antes de hacer la presentación, un poco de historia, porque llegamos a la solución, como muchas veces sucede, casi de forma fortuita. Nosotros estábamos, y estamos, optimizando el diseño de los escudos espaciales para proteger a los satélites de la basura espacial. Partículas que viajan decenas de veces más rápido que una bala y que pueden dañar gravemente a estos aparatos. Como primer paso nos propusimos dispersar la energía del impacto de forma uniforme para disminuir los daños. Como inspiración nos fijamos en la naturaleza, que resuelve los problemas de forma muy eficiente y barata. Pensemos como construimos nosotros, con cemento, lo que supone cientos de grados para su fabricación, pero las conchas marinas se construyen a temperatura ambiente. Sin duda, la naturaleza es el lugar donde mirar. La solución la encontramos en la estructura fractal de nuestros huesos, que combinan la ligereza y la resistencia a las cargas. Una vez encontrada la idea debíamos integrarla con los conocimientos de la ingeniería, en este caso las estructuras en forma de triángulo. Ello nos llevó al triángulo de Sierpinski. Al añadir la ingeniería convertimos los símbolos matemáticos en materiales de construcción y barras de diversos tamaños, que pasaron por un nuevo proceso para eliminar las partes redundantes. De esta forma dimos con el Distribuidor Óptimo de Cargas, el DOC, patentado, que es una estructura fractal similar a un triangulo y que tiene la propiedad de distribuir uniformemente una carga en su base, cuando aplicamos una carga en su vértice superior.

Construcción por módulos

Un científico avezado sabe que cuando ha resuelto un problema debe preguntarse qué otros problemas ha resuelto y fue con esa pregunta que llegamos a los suelos colapsables, en particular los marinos. ¿Cómo evitamos hundirnos en la nieve? Con unas raquetas. Desgraciadamente las raquetas no distribuyen la carga de forma uniforme en su base, lo que hace que el material que se encuentra debajo de las mismas fluya y una construcción colocada sobre una simple superficie se inclinaría y colapsaría. No basta con aumentar la superficie y no hundirse, debemos distribuir la carga de forma uniforme para requerir la menor resistencia del terreno y además evitar la inclinación de la infraestructura con el fin de garantizar su estabilidad. Este problema lo resuelve el DOC, pero tiene muchas más ventajas. La propia geometría de la estructura no bloquea las corrientes marinas, que fluyen a través de ella, y además sirve como soporte para la fijación de arrecifes: se convierte en un arrecife artificial. Por otro lado, el material de construcción requerido se disminuye en cuatro órdenes de magnitud y con ello la logística y el tiempo de construcción. Otra ventaja es que se puede plegar como un abanico para facilitar su transporte; pensemos en trasladar abanicos abiertos o cerrados y nos daremos cuenta de la ventaja. Desde el punto de vista del usuario, la ventaja más atractiva reside en la construcción por módulos, cuyas combinaciones permiten cualquier forma geométrica, como la mostrada en la última figura. Ello proporciona diferenciación del producto y experiencias únicas para los clientes, donde el hotel ofrece piscinas marinas y calas, rodeadas de arrecifes artificiales. La estructura modular permite ampliar estas infraestructuras de forma rápida y sencilla.

En definitiva, el DOC es la tecnología imprescindible para que el turismo de lujo siga creando experiencias exclusivas, integradas armoniosamente en la naturaleza.

Jesús San Martín, Javier Rodríguez, cofundadores de la startup Applied Fractal Structures para comercializar su DOC y premiada en el programa de emprendimiento UPM2T de la UPM.

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