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Muografía en túnel sumergido midió agua y sedimentos en Shanghái, reveló el efecto de las mareas y probó inspección sin perforar el techo.
Científicos usaron partículas provenientes del espacio que atravesaron agua, concreto y sedimentos para examinar lo que se encontraba sobre un túnel sumergido en Shanghái. La medición se realizó sin abrir el suelo y sin perforar el techo de la obra.
La técnica recibió el nombre de muografía. Cuenta partículas naturales llamadas muones y utiliza la diferencia en su paso para indicar cambios en los materiales que se encuentran sobre un sensor.
Kim Siang Khaw, página académica de la Universidad Jiao Tong de Shanghái, publicó el 16 de septiembre de 2025 los resultados del piloto realizado en el Túnel del Anillo Exterior de Shanghái, bajo el Río Huangpu. La prueba ocurrió durante el mantenimiento de la estructura, de marzo de 2024 a marzo de 2025.
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Qué son los muones que llegan del espacio
Los muones son partículas producidas cuando rayos cósmicos alcanzan la atmósfera de la Tierra. Atraviesan el aire y llegan al suelo todo el tiempo, incluso en áreas urbanas.
Parte de estas partículas logra pasar por edificios, tierra, agua y concreto. La cantidad que llega al detector cambia cuando existe más o menos material en el camino.
Esta diferencia permite hacer una lectura indirecta del ambiente. La muografía no crea una fotografía colorida del interior del suelo, pero ayuda a percibir cambios en la cantidad de agua, concreto y sedimentos sobre una estructura.
Cómo la muografía observó el túnel sumergido en Shanghái
El equipo fue instalado dentro del Túnel del Anillo Exterior de Shanghái. El detector contó los muones que lograban atravesar las capas sobre la obra, incluyendo el agua del río, los sedimentos acumulados en el lecho y el concreto del techo.
Entre el 26 y 27 de diciembre de 2024, el equipo recorrió el túnel con el aparato portátil para realizar mediciones a lo largo de la estructura. Los puntos de lectura quedaron separados por 50 m, creando un retrato general de las diferencias encontradas en el trayecto.
Kim Siang Khaw, página académica de la Universidad Jiao Tong de Shanghái, detalló que la investigación juntó mediciones en el lugar y simulaciones para comparar el comportamiento de las partículas con los materiales sobre el túnel.
Cuando la marea sube, menos partículas llegan al sensor
El agua del Río Huangpu también interfiere en la lectura. Cuando la marea sube, crece la capa de agua sobre el túnel y una cantidad menor de muones alcanza el detector.
Cuando la marea baja, más partículas logran atravesar el camino hasta el aparato. El piloto registró una reducción de cerca de 4% en el flujo de muones por cada metro de aumento en el nivel del agua.
Esta reacción mostró que la muografía puede percibir cambios causados por las mareas. Aun así, la lectura necesita ser analizada con cuidado, pues agua y sedimentos pueden alterar los resultados al mismo tiempo.
Sedimentos sobre el túnel pueden alterar la presión sobre la estructura
Sedimentos son materiales acumulados en el fondo de ríos, como arena, lodo, arcilla y restos de materia orgánica. Pueden cambiar de posición, aumentar de volumen o retener más agua a lo largo del tiempo.
En un túnel sumergido, estos cambios pueden alterar la carga que queda sobre el concreto. Cuando el terreno se mueve de forma desigual, partes de la obra pueden sufrir presiones diferentes.
La inspección de túnel sumergido ayuda a equipos de ingeniería a seguir estas variaciones antes de que requieran una investigación más profunda. La muografía puede ofrecer una señal complementaria, sin exigir una perforación inmediata en el techo.
La técnica no sustituye inspecciones y aún exige análisis especializado
La prueba en Shanghái fue un piloto. Mostró que los muones pueden ayudar a seguir agua y sedimentos sobre una obra subterránea, pero no creó un sistema listo para cualquier túnel.
El detector usado en el estudio recibía partículas por varios ángulos. Esto reduce la precisión para señalar exactamente dónde está un cambio dentro del suelo o de los sedimentos.
También existen diferencias en la densidad del agua y del terreno. Una capa de lodo más húmeda, más compacta o mezclada con otros materiales puede cambiar la lectura de las partículas.
Por eso, la muografía necesita de calibración, sensores adecuados, simulaciones y profesionales capaces de interpretar los datos. Funciona como apoyo para inspecciones, no como respuesta final para todos los riesgos de una obra.
Partículas invisibles pueden ayudar a vigilar obras bajo ríos
El piloto en el Túnel del Anillo Exterior de Shanghái mostró que partículas cósmicas pueden ser usadas para observar variaciones sobre una estructura sumergida sin abrir agujeros en el suelo o perforar el concreto.
La técnica aún necesita mejoras antes de convertirse en rutina en obras subterráneas, pero ya revela una posibilidad importante para monitorear áreas difíciles de alcanzar con métodos comunes.
¿Crees que partículas provenientes del espacio podrían ayudar a identificar riesgos en túneles, puentes y otras obras bajo ríos en Brasil? Deja tu opinión en los comentarios y comparte esta publicación.
