Nuevos materiales neuromórficos basados en cementos para aplicaciones en ingeniería civil
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julio 7, 2022El grupo Ingeniería de la Construcción (EC) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) participa en el proyecto NEUROCRETE, cuyo objetivo es explorar las posibilidades de introducir los principios del diseño neuromórfico para desarrollar un nuevo paradigma de materiales inteligentes basados en cementos para aplicaciones de ingeniería civil.
Un concepto pendiente de llevar a cabo a escala real
En el campo de las infraestructuras civiles hay un gran camino por recorrer para que podamos hablar de ellas como auténticamente inteligentes. Una de las alternativas más aceptadas para desarrollar materiales cementicios inteligentes es la incorporación de fases conductoras en dichos materiales. Si bien las pruebas que se han llevado a cabo en este sentido han proporcionado resultados muy satisfactorios, queda aún pendiente la incorporación de estos materiales a estructuras reales, es decir, a escala real. Se puede decir que el propio concepto de diseño de estructuras inteligentes ha evolucionado muy poco en los últimos 20 años, que en parte puede ser atribuido a lo elevado de los costes y a los problemas de durabilidad que pueden aparecer en sensores instalados en el exterior.
NEUROCRETE pretende dar un paso más en la implementación de inteligencia en las infraestructuras, e introducir un cambio en el paradigma en el diseño de materiales y estructuras inteligentes para superar estas las limitaciones. Se busca desarrollar materiales y estructuras que reproduzcan el funcionamiento de los sistemas biológicos: redes de materiales y estructuras que imiten a las neuronas y el cerebro.
Objetivos específicos del proyecto NEUROCRETE
El proyecto contempla en primer lugar explorar el uso de materiales basados en cementos que incorporen materiales carbonosos (p. ej. fibra de carbono) como memristores (un componente eléctrico que combina memoria y resistencia) para imitar el comportamiento de los sistemas neuronales. Este estudio permitirá ayudar a que las propiedades de estos materiales se parezcan a las de los componentes individuales del cerebro humano.
En segundo lugar, se incorporará el uso de la fabricación aditiva (3D printing) para obtener materiales multicapa con propiedades diferenciadas. Ello permitirá diseñar nuevos composites que permitirán disponer de propiedades no accesibles con los actuales sistemas de fabricación.
Por último, se explorará el uso de los nuevos algoritmos de machine learning en relación a materiales cementicios inteligentes para obtener sistemas nocioceptivos que actúen como sistema central de traducción.
El proyecto se inició en 2020, tiene una duración de 4 años y cuenta con financiación de la Agencia Estatal de Investigación por valor de 157.300 euros.
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