¿Podría el poder de los rayos cósmicos ofrecer una nueva forma de detectar defectos estructurales?

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Una empresa emergente con sede en Estonia ha desarrollado un método de escaneo 3D que utiliza el flujo de muones, que se basa en partículas subatómicas para clasificar materiales y objetos. ¿Podría ser un punto de inflexión para la industria?

Mapa ilustrado del recorrido de los muones (Imagen: GScan) Una ilustración de cómo se desplazan los muones a través de la atmósfera. (Imagen: GScan)

La empresa se llama GScan y cree que tiene la oportunidad de revolucionar los segmentos de modelado y escaneo 3D en la construcción.

El proceso se basa en muones (partículas fundamentales y subatómicas similares a los electrones) que son capaces de atravesar lo que los humanos perciben como objetos sólidos.

El director ejecutivo de la empresa y uno de sus primeros inversores, Marek Helm, habló con Construction Briefing sobre esta tecnología que suena futurista y analizó lo que podría ser el futuro para GScan a medida que se afianza en la industria de la construcción.

á información sobre la tecnología de flujo de muones de GScan

“¡No se avergüence!�, le dijo Helm a este editor, que durante una conversación tuvo dificultades para comprender el proceso de alta tecnología. “Antes tampoco sabía qué eran los muones�.

Edificio de la era soviética en Paldiski, Estonia (Imagen: Adobe Stock) Una antigua estructura de la Unión Soviética en Paldiski, Estonia. (Imagen: Adobe Stock)

GScan se fundó en 2018 y Helm se unió a la empresa como inversor y miembro del consejo de supervisión en 2021. Desde entonces, ha tenido tiempo de sobra para comprender lo que él llama un producto revolucionario y se ha vuelto experto en traducirlo para el público en general.

“No es ciencia ficción, es ciencia�, aseguró Helm. “Pero, en lenguaje humano, los muones son pequeñas partículas cósmicas generadas a 15 kilómetros sobre el nivel del mar, que penetran en el suelo a la velocidad de la luz�.

Helm dijo que las partículas flotan a través de la atmósfera y entran a la Tierra a una velocidad de 2,2 microsegundos por cada vida útil de un millón de partículas. “Estamos hablando de que por cada metro cuadrado y por minuto, 10.000 partículas muónicas atraviesan nuestro cuerpo�, añadió Helm.

Agregó que GScan desarrolló hardware y software que pueden capturar y analizar muones que han viajado a través de objetos sólidos. El análisis, dijo Helm, devuelve información sobre lo que hay dentro de esos objetos.

El método Paldiski de GScan para identificar residuos nucleares (Imagen: GScan) Ilustración del método GScan en el proyecto de restauración de la base de submarinos nucleares de Paldiski, Estonia. (Imagen: GScan)

“Básicamente, los muones pasan a través del escáner superior y luego 'capturamos' los mismos muones en el nivel inferior del detector�, explicó Helm.

La tecnología de GScan puede determinar cómo los muones se dispersaron o alteraron sus trayectorias durante su viaje, lo que a su vez permite a los ingenieros confiar en los datos subatómicos para crear un modelo del objeto escaneado.

“Tenemos un mapa, o una raíz de partículas, y podemos dibujar mediante software, volviendo a pasar por estos ángulos de dispersión, y a través de eso podemos crear la imagen�.

En un principio, la tecnología de flujo de muones de GScan se utilizó para escanear contenedores de transporte, en particular los que cruzaban fronteras internacionales. Pero desde entonces, el equipo ha descubierto aplicaciones sólidas en proyectos de construcción, infraestructura e ingeniería civil.

Cómo GScan utiliza el flujo de muones en aplicaciones de construcción

Helm dijo a Construction Briefing que los datos de los muones pueden ilustrar qué partes de un objeto son cuáles (hormigón, metal, suelo) y pueden ayudar a ilustrar si hay corrosión o espacios.

En particular, Helm afirmó que los puentes y la infraestructura civil son aplicaciones ideales para esta tecnología. “Esto es un punto de inflexión en el mundo de la ingeniería civil�, afirmó.

Continuó: “En cada lugar, en lo profundo de un puente, por ejemplo, medimos puntos y podemos volver atrás y comprender y medir la composición química de cualquier material en ese lugar. Podemos entender si falta una corona o si había un vacío�.

Un molino de viento escaneado con flujo de muones (Imagen: GScan) GScan utiliza el flujo de muones para escanear un molino de viento. (Imagen: GScan)

Un proyecto muy singular en el que trabajó GScan fue un proyecto de recuperación en un antiguo centro de entrenamiento de submarinos nucleares de la Unión Soviética en Paldiski, Estonia. El centro de entrenamiento de submarinos nucleares fue en su día el más grande de su tipo en el mundo.

“Hace treinta años, las tropas militares rusas se marcharon y, antes de hacerlo, metieron todos los residuos nucleares dentro y lo rellenaron con hormigón�, explicó Helm. “Y el gobierno [estonio] no tenía ni idea de dónde estaban ubicados los reactores, qué residuos había allí, etcétera.

“Colocamos nuestros escáneres debajo de los sarcófagos [nucleares] y los cortamos con una resolución de 1 mm, obteniendo una imagen tridimensional exacta�.

Helm dijo que con la información, los expertos en demolición y reciclaje encargados de limpiar el sitio pudieron tomar decisiones informadas y más seguras.

¿Qué sigue para GScan y el flujo de muones?

GScan fue uno de los ocho finalistas en la Competencia de Startups Cemex Ventures en Trimble Dimensions 2024, aunque la empresa se quedó a las puertas de llevarse una medalla.

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Helm admitió que no es probable que el mercado estadounidense (donde se celebra Dimensions anualmente) sea uno de los próximos en los que entre GScan debido a su tamaño, pero dijo que han estado en conversaciones con el departamento de Carreteras Nacionales del Reino Unido, con el que GScan ha trabajado en el pasado (la empresa tiene una oficina en Cambridge, Inglaterra). Dijo que también podría haber posibilidades en Alemania, donde la empresa también ha abierto una oficina satélite en Múnich.

Marcos Helm Marek Helm, director ejecutivo de GScan

Helm dijo que GScan está adoptando un enfoque de expansión lento pero seguro, ya que reconoce que la tecnología de infraestructura civil puede ser un segmento difícil de ingresar.

“El mundo de la ingeniería civil es muy conservador. Todo el mundo quiere probar y validar�, afirmó. “Y no estamos diciendo que estemos reemplazando las tecnologías actuales; solo estamos agregando un conjunto de datos muy valioso a estas herramientas existentes�.

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