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Published on Tuesday, 05 May 2015 12:00
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Written by Eduardo de J. Vidaud Quintana
INVESTIGADORES DE la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) imitan el comportamiento probabilístico del cortejo de las luciérnagas. Según http://es.wikipedia.org: “luciérnaga puede referirse a: Lampyridae, Lampyris noctiluca, animal nocturno coleóptero que brilla en la oscuridad”, con el propósito de minimizar los costes de los puentes carreteros de concreto. El método desarrollado en esta institución, imita el comportamiento social de las luciérnagas, y con ello minimiza las emisiones de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera; así como los costes de estas estructuras de concreto.
Los responsables de este hito son investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón de la Universitat Politècnica de València (Icitech-UPV), y el método se aplica a los puentes carreteros hechos de vigas de concreto (específicamente los de vigas de concreto pretensado, prefabricados con sección transversal en doble U). Se inicia el proceder con el diseño de la infraestructura, utilizando la simulación por ordenador del comportamiento social de las luciérnagas.
Las luciérnagas basan su comportamiento social en la luminosidad que emiten (provocada por la molécula luciferina). "Su característica más distintiva es el cortejo nocturno", explica en nota de prensa de la UPV, el investigador Víctor Yepes. Más adelante, el científico apunta que "(…) los machos patrullan en busca de pareja con un vuelo característico; mientras emiten secuencias de destellos de luz, propias de cada especie y a las que las hembras pueden responder con destellos específicos, dando lugar al apareamiento".
Yepes afirma que " (…) cada luciérnaga selecciona, utilizando un mecanismo probabilístico, un vecino que tiene un valor más alto de luciferina que el suyo propio, y se mueve hacia él. Trasladando este comportamiento al diseño de los puentes, se han conseguido ahorros que oscilan entre un 20% y un 50% con respecto al diseño de puentes reales". Sin mencionar, la reducción de cada euro en coste que significa un ahorro de hasta 1.75 kg en emisiones de CO2.
En el desarrollo de la nueva metodología, los investigadores han utilizado un algoritmo híbrido de optimización por enjambre de luciérnagas (glow worm swarm optimization, GSO por sus siglas en inglés), además del reconocido simulado (simulated anneling), denominado SAGSO.
"La estructura del puente se define a partir de 40 variables, que incluyen los tipos de materiales y las armaduras de la viga y la losa. El algoritmo considera cada puente como una luciérnaga, de forma que un puente de menor coste o emisiones, presenta un mayor valor de luciferina, es decir, resulta más prometedor en la búsqueda de mejores soluciones. Este principio permite optimizar al máximo su diseño", explica Yepes.
Para comprobar la eficacia de este método, estos investigadores lo aplicaron a la simulación de diseño de un puente real: el viaducto 1 del tramo Muro de Alcoy-Puerto de Albaida, del proyecto de construcción de la autovía del Mediterráneo. "El coste total del puente optimizado habría sido un 50% más barato, sin merma de calidad o seguridad", concluye. Se trata esta de una investigación enmarcada dentro del proyecto HORSOST, financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad.
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