Pesquisadores da Oregon State University estão abrindo caminho em direção a uma maior segurança para residentes e infraestrutura costeira, desenvolvendo um meio melhor de modelar a força destrutiva das ondas do tsunami.

Raro, mas potencialmente devastador, tsunamis podem causar grandes danos à infraestrutura costeira, com parte do problema rastreando o solo instável ao redor das estruturas.

Compreender os processos pelos quais um tsunami desestabiliza o solo é a chave para o desenvolvimento de técnicas de engenharia que podem fazer edifícios, estradas e pontes mais capazes de resistir às complicadas forças em ação em um tsunami.

Colaboradores liderados por Ben Mason e Harry Yeh do OSU College of Engineering usaram uma centrífuga que uma vez testou a resistência dos astronautas da Apollo às forças G, anexar um aparato de contêiner cheio de solo e água para uma simulação escalonável dos efeitos da inundação.

A técnica de centrifugação replica a física de inundação sobre uma parcela de solo de 21 metros de comprimento, quase 10 metros de profundidade e mais de 14 metros de largura - muito maior do que pode ser simulado em um tanque de ondas tradicional.

"Esta é a primeira vez que algo assim foi feito, "Mason disse." O desafio de descobrir a logística e engenharia mecânica para projetar o contêiner é um aspecto bastante impressionante desta pesquisa. "

As descobertas foram publicadas na Nature Relatórios Científicos .

Uma centrífuga é um dispositivo que coloca algo em rotação em torno de um eixo fixo, ou seja, balança em um círculo.

"Imagine segurar um balde de 5 galões de água com o qual você começa a girar, e se você girar rápido o suficiente, a água vai ficar no balde independentemente da sua posição, e se você desacelerar, vai derramar, "Mason disse." Esse é exatamente o conceito com o qual estávamos trabalhando. "

A centrífuga no estudo, alojado no UC Davis Center for Geotechnical Modeling depois de originalmente fazer parte do Ames Research Center da NASA, tem um raio de 9,1 metros. Preso ao braço estava o aparelho que Mason e colaboradores construíram, parte dela cheia de água, a outra parte com solo, com portas para permitir o fluxo simulando uma onda de tsunami.

"Estamos tentando imitar todo o processo de um tsunami chegando em terra e depois recuando, "Mason disse." Se você está colocando solo em uma calha para tentar fazer isso, fica realmente, muito caro, e também porque na gravidade da Terra, você não pode ter uma camada muito profunda de solo - as escalas espaço-temporais dos tsunamis tornam difícil fazer experimentos de laboratório em escala crescente. Essa é a nossa principal vantagem:podemos simular uma extensão muito maior da Terra, e uma vez que a caixa é construída, é muito mais rápido construir modelos de solo na centrífuga. "

"Na centrífuga, podemos usar vídeo de alta velocidade para aprender muito sobre o que está acontecendo no solo, como limpeza, e sob a superfície, como a pressão da água dos poros muda com o tempo à medida que a água se move, "Disse Mason." Todas essas coisas são importantes para entender o que podemos esperar que o solo ao redor da infraestrutura costeira faça, e como podemos proteger essa infraestrutura quando ocorrer o próximo tsunami. "