Proyectos
Validación de un prototipo de refugio portable, que permita la protección contra descargas eléctricas atmosféricas (rayos) y que mitigue el riesgo a la salud para preservar la vida e integridad física del usuario final.
Resumen
Colombia es uno de los países en el mundo con mayores índices de ocurrencia e impactos de rayos y de víctimas de impactos por este fenómeno. El índice anual de mortalidad en Colombia a causa de las descargas eléctricas atmosféricas por cada 100.000 habitantes es de aproximadamente 0,2 personas/año para el país [1] y de 12,7 personas/año para el Ejército Colombiano (EJC), conforme lo reportado por la Dirección de Preservación de la Integridad y Seguridad del Ejército de Colombia DIPSE. El 40% de los casos ocurren en batallones de operaciones terrestres cuando, estos se encuentran en zonas de alta incidencia de descargas atmosféricas. Aunque, se han desarrollado diferentes tipos de protecciones contra rayos, no se cuenta actualmente con una protección portable que se adecúe a las necesidades de los efectivos del Ejército de Colombia. Por tanto, existe la necesidad imperativa de evaluar y desarrollar sistemas de protección para el uso de su personal vulnerable ante el peligro de las descargas eléctricas atmosféricas con riesgo de sufrir traumas temporales, permanentes o fatales. Consciente de esta problemática, el Grupo de Compatibilidad Electromagnética (EMC-UNC) de la Universidad Nacional de Colombia, ha desarrollado estudios enfocados al entendimiento del fenómeno del rayo (descargas eléctricas atmosféricas). Y durante los últimos 26 años el grupo de investigación ha abordado diferentes tópicos entre los cuales se resaltan: (a) el proceso de formación de rayos intra-nube y nube-tierra (formación del canal del rayo); (b) diseño de sistemas de medición indirecta de impactos tipo rayo, seres vivos y edificaciones; (c) captura de energía de las nubes de tormenta; (d) caracterización de los parámetros del rayo en Colombia; (e) desarrollo de modelos para evaluar el efecto de descargas de alta corriente por rayos en personas; y (f) diseño y construcción de sistemas de protección para personas, así como estudios de caso de accidentabilidad por impactos tipo rayo, en población civil y actualmente en población militar. Como resultado de estas investigaciones, el grupo EMC-UNC ha desarrollado diferentes sistemas de protección para personas, con el fin de mitigar el daño causado por una descarga tipo rayo. Realizando un riguroso estudio científico del fenómeno, utilizando además de las herramientas de carácter teórico, herramientas de simulación electromagnética, las cuales han permitido el desarrollo de diseños, y posteriormente la implementación de dichos modelos a una escala de 1:10, de los cuales en el desarrollo de las pruebas experimentales, se pudo constatar un desempeño satisfactorio. De estos estudios se tiene la obtención de dos patentes de Invención. La primera: Dispositivo portátil de protección contra rayos en tiendas de campaña [2], patente de invención: 15131006 concedida el 6 de Febrero del año 2018. La segunda: Dispositivo portátil de protección contra rayos en hamacas de campamento [3], patente de invención 15131009, concedida el 6 de Febrero del mismo año. Estas patentes fueron logradas con ayuda de la Universidad Nacional de Colombia sede Bogotá, por medio de proyectos de convocatoria interna de la DIEB y la Unidad de Innovación. Estas invenciones portátiles se basaron en el principio de la jaula de Faraday y en el uso de textiles conductores. La validación del principio de protección se realizó mediante simulaciones electromagnéticas de onda completa y mediante pruebas de laboratorio con corriente tipo rayo de intensidades pico de 15 kA sobre prototipos a escala física 1:10, como se había mencionado en el parágrafo anterior. Dentro del presente proyecto se busca validar experimentalmente, mediante pruebas de laboratorio, y nuevas simulaciones electromagnéticas, los prototipos a escala 1:1, de la patente de protección tipo carpa de campaña y modificar el diseño para que se adecue a las necesidades del Ejército Nacional y a las condiciones de uso que presenta la geografía colombiana.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:Convocatoria externa
Modalidad:Convocatoria externa
Responsable