Qualquer smartphone pode captar as vibrações de uma ponte e ajudar a detetar problemas estruturais

Todos têm um smartphone para fazer chamadas, aceder a conteúdos multimédia, navegar online ou captar fotografias. Os aparelhos estão cada vez mais sofisticados e muitas funcionalidades internas passam despercebidas quando não associadas a aplicações práticas. Mas segundo Thomas Matarazzo, um engenheiro civil do MIT da academia militar dos Estados Unidos, os banais smartphones podem ajudar a diagnosticar problemas em qualquer ponte por onde passe.

Segundo explicou à Wired, cada ponte tem a sua frequência modal, ou seja, a forma como as vibrações se propagam pela estrutura e depois em sequência para o automóvel e smartphone. Da mesma forma que edifícios elevados também têm estas frequências quando abanam com o vento ou durante um terremoto.

São três os dados importantes que influenciam essa frequência: a massa, a duração e a rigidez, aponta o engenheiro. “Se observarmos uma mudança significante nas propriedades físicas de uma ponta, então as respetivas frequências modais vão mudar”. E foi comparado a uma espécie de termómetro de tirar a temperatura da ponte, em que mudanças das frequências podem representar sintomas de alguma doença.

Os incidentes com pontes nos Estados Unidos que desabam têm alguma frequência, somando dezenas de mortes e centenas de feridos. Ironicamente, no início do ano a infraestrutura de uma ponte em Pittsburgh colapsou meras horas antes do presidente dos Estados Unidos, Joe Biden, visitar a cidade exatamente para falar sobre infraestruturas.

No artigo da Wired é referido que as pontes têm sensores muito caros utilizados para monitorizar e detetar mudanças da frequência modal. Mas a maioria das pontes construídas a nível mundial ainda não têm os sensores. Explica ainda que além de serem necessários centenas de sensores para cobrir uma ponte mais longa, ainda é necessário fazer a manutenção aos mesmos, na troca das baterias num prazo de meses.

A solução poderá estar mesmo no uso de smartphones comuns, segundo um estudo publicado pelo engenheiro no jornal Nature Communications Engineering. O desafio será mesmo extrair a informação útil no campo, com precisão suficiente. Para o seu estudo, foram recolhidos dados de experimentos controlados no terreno e viagens não controladas pela Uber na ponte de São Francisco, a Golden Gate Bridge e outra em Itália. A equipa desenvolver um método de analítica para recolher as propriedades tanto dos métodos oficiais, como os recolhidos por dados comuns.

O engenheiro salienta que ao introduzir estes dados gerados pelos smartphones na construção de uma nova ponte poderá adicionar cerca de 14 anos à sua vida, sem custos adicionais, num aumento de 30%. Ou seja, os seus resultados sugerem que os dados massivos e sem custos recolhidos pelos smartphones podem ter um papel vital na monitorização da saúde as infraestruturas.

No caso da Golden Gate, que tem 1.280 metros, foram recolhidos dois conjuntos de dados: um em que foram feitas 102 viagens pela ponte, registando dados num iPhone 5 e iPhone 6, e dados recolhidos por condutores da Uber em 72 viagens, durante as suas operações normais. É referido que, de forma impressionante, as duas bases de dados, apesar de pequenas, conseguiram oferecer resultados corretos, demonstrando que os sensores dos smartphones podem ser aplicados facilmente, de forma barata e imediatamente.