Quando guidiamo su un terrapieno, di certo non vogliamo che il terreno crolli sotto le ruote del nostro veicolo, ma come possiamo esserne certi? Con il cambiamento climatico il rischio di frane e smot
Ci troviamo in Spagna, dove nell’ambito di un progetto di ricerca europeo viene testato un metodo innovativo di prevenzione degli incidenti stradali. Un terrapieno è stato realizzato con terreno compattato. Una speciale griglia tessile è collocata su più livelli all’interno della struttura. A che cosa serve? Risponde l’ingegnere Paolo Corvaglia: “In generale questo tipo di sistema ci può consentire due funzioni: il rinforzo della struttura e il monitoraggio delle deformazioni. In questo specifico esperimento noi stiamo solo misurando le deformazioni e quello che noi andiamo a vedere sono i movimenti, fondamentalmente, del terreno, grazie alla presenza di questo sensore. Questo è un sensore in fibra ottica che è stato – diciamo – ‘annegato’ nella struttura tessile già in fase di produzione”.
Si tratta fondamentalmente della stessa tecnologia della fibra ottica che si usa nelle telecomunicazioni, ma in questo caso i sottilissimi cavi vengono usati come sensori. Per testarne il funzionamento gli ingegneri riempiono d’acqua il terrapieno sperimentale. La struttura si deforma e preme sulla griglia all’interno. I sensori integrati ritrasmettono il livello e il tipo di pressione percepita. Spiega Angela Coricciati: “Il sensore in fibra ottica funziona in questo modo: tramite una centralina optoelettronica si invia un fascio di luce e in funzione del segnale di ritorno si valuta quella che è la variazione che il sensore può aver subito. In questo modo è possibile in modo abbastanza veloce definire punto per punto quella che è la deformazione che il sensore è riuscito a rilevare”.
I vantaggi della fibra ottica su altri tipi di sensori sono numerosi: le fibre sono in grado al tempo stesso di raccogliere e trasmettere dati, il che ne semplifica la progettazione. Sono immuni alle interferenze elettromagnetiche e, poiché all’interno non circola corrente elettrica, possono essere utilizzate nei pressi di esplosivi e materiali infiammabili. “Sono sensori stabili – aggiunge Paolo Corvaglia -, non necessitano di ricalibrazioni periodiche continue, sono durevoli, resistono anche abbastanza bene ad ambienti aggressivi, quale può essere l’ambiente geotecnico del terreno, e ci consentono anche di fare delle letture quindi anche a lungo termine”.
L’obiettivo è incorporare tessuto intelligente integrato con sensori a fibra ottica in fase di costruzione in tutte le nuove infrastrutture stradali a rischio di inondazioni, frane o altro. In questo modo sarà possibile rilevare tensioni interne o un inizio di decadimento della struttura in tempo per prevenire possibili crolli. Non solo. Aldo Tempesti, coordinatore del progetto Multitexco, precisa che “Sono tecnologie applicabili non solo al settore delle strade, delle ferrovie, ma anche al settore delle costruzioni per monitorare la stabilità degli edifici, ad esempio, dopo i terremoti, oppure al settore dell’architettura tessile, delle tensiostrutture, per monitorare il comportamento prima di eventuali incidenti delle tensiostrutture attraverso la misura delle vibrazioni e delle tensioni che possono avvenire sulle strutture”.