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“Con este avance, tenemos el potencial de terminar con la dependencia de los malos registros y la suerte mientras exploramos, construimos y reparamos. Además, un mapa subterráneo de lo que actualmente es invisible ahora es un paso significativo más cerca, poniendo fin a una situación en la que sabemos más sobre la Antártida que lo que se encuentra a unos pocos pies debajo de nuestras calles”.

Los sensores de gravedad actuales están limitados por una variedad de factores ambientales. Un desafío particular es la vibración, que limita el tiempo de medición de todos los sensores de gravedad para aplicaciones topográficas. Si se pueden abordar estas limitaciones, las encuestas pueden volverse más rápidas, más completas y de menor coste.

El sensor desarrollado por el Dr. Michael Holynski, Jefe de Interferometría Atómica en Birmingham y autor principal del estudio, y su equipo en Birmingham es un gradiómetro de gravedad. Su sistema supera la vibración y una variedad de otros desafíos ambientales para aplicar con éxito la tecnología cuántica en el campo.

La detección exitosa, realizada en colaboración con ingenieros civiles dirigidos por la profesora Nicole Metje de la Escuela de Ingeniería, es la culminación de un programa de desarrollo a largo plazo que ha estado estrechamente vinculado a los usuarios finales desde el principio.

Este avance permitirá que los estudios de gravedad futuros sean más baratos, más fiables y se entreguen 10 veces más rápido, reduciendo el tiempo necesario para los estudios de un mes a unos pocos días. Tiene el potencial de abrir una gama de nuevas aplicaciones para estudios de gravedad, proporcionando una nueva perspectiva del subsuelo.

El profesor George Tuckwell, director de geociencia e ingeniería de RSK, dijo: “La detección de las condiciones del terreno, como trabajos en minas, túneles y terrenos inestables, es fundamental para nuestra capacidad de diseñar, construir y mantener viviendas, industrias e infraestructuras. La capacidad mejorada que representa esta nueva tecnología podría transformar la forma en que mapeamos el terreno y entregamos estos proyectos”

El Dr. Gareth Brown, Autoridad Técnica del Proyecto conjunto para la Detección Cuántica y Científico Principal Sénior de Dstl, dijo: "Para la Defensa y la Seguridad nacional, las mediciones precisas y rápidas de las variaciones en la microgravedad abren nuevas oportunidades para detectar lo que de otro modo sería indetectable y navegar de manera más segura en entornos desafiantes". entornos. A medida que madure la tecnología de detección de la gravedad, serán posibles las aplicaciones para la navegación submarina y la revelación de lo subterráneo”.

El avance es una colaboración entre la Universidad de Birmingham, el proveedor de soluciones ambientales, de ingeniería y de sostenibilidad RSK, Dstl (Laboratorio de Ciencia y Tecnología de Defensa, parte del Ministerio de Defensa del Reino Unido) y la empresa de tecnología Teledyne e2v. El proyecto está financiado por Investigación e Innovación del Reino Unido (UKRI) como parte del Programa Nacional de Tecnologías Cuánticas del Reino Unido y bajo contrato del Ministerio de Defensa.

SENSOR DE MICROGRAVEDAD EN LA CONSTRUCCIÓN

La primera prueba en el mundo real de un nuevo sensor de microgravedad podría dar lugar a una revolución en la detección de estructuras enterradas y peligros subterráneos.

Las condiciones inesperadas del suelo siguen siendo uno de los mayores riesgos que enfrentan los proyectos de construcción.  

La tecnología ha estado reduciendo el riesgo en la construcción sobre el suelo durante décadas y ahora parece que las nuevas herramientas para reducir significativamente el riesgo bajo el suelo están a solo unos años de distancia.

La posibilidad de que este cambio radical llegue pronto surge de la prueba exitosa del primer gradiómetro de gravedad cuántica del mundo fuera de las condiciones de laboratorio a principios de este año. 

 “Además, un mapa subterráneo de lo que actualmente es invisible ahora es un paso significativo más cerca, poniendo fin a una situación en la que sabemos más sobre la Antártida que lo que se encuentra a unos pocos pies debajo de nuestras calles”.

Tuckwell agrega: “Las implicaciones comerciales de un mapeo significativamente mejorado de lo que existe debajo del nivel del suelo son enormes, particularmente para la industria de la construcción, que probablemente verá costes reducidos y demoras reducidas en proyectos de construcción, ferrocarriles y carreteras.

“Existen otros equipos de estudio geofísico que pueden 'ver' debajo de la superficie del suelo para proyectos científicos y de construcción. Pero la tecnología de microgravedad actual está limitada por una variedad de factores ambientales, particularmente la vibración, y puede pasar por alto eventos subterráneos devastadores como sumideros”.

Si el sensor Gravity Pioneer puede abordar estas limitaciones, las encuestas pueden volverse más rápidas, completas y económicas. 

“Si podemos llevar a cabo esas mediciones en un patrón de cuadrícula en todo el sitio, entonces comienza a construir una imagen de las variaciones de gravedad y los posibles peligros del suelo en todo el sitio”, explica Tuckwell.