Un equipo internacional de investigación liderado por Yoshikazu Ohara, de la Escuela de Posgrado en Ingeniería de la Tohoku University, en colaboración con el Laboratorio Nacional de Los Álamos, Estados Unidos, logró visualizar en 3D defectos internos invisibles dentro de estructuras de hormigón envejecidas, acción capaz de fortalecer de manera sustancial las estrategias de conservación y mantenimiento de la infraestructura.

El envejecimiento del hormigón en túneles, puentes y autopistas ha provocado un aumento global de fallas estructurales y accidentes, siendo los defectos internos —generalmente imposibles de detectar a simple vista— los responsables en la mayoría de los casos.

Dado que las inspecciones visuales y los ensayos por percusión con martillo solo permiten identificar daños superficiales o poco profundos, los ingenieros estructurales han recurrido crecientemente a los ensayos ultrasónicos, impulsados por el desarrollo de los sistemas denominados “phased array”.

Estos sistemas emplean múltiples pequeños transductores ultrasónicos dispuestos en una única sonda, lo que permite dirigir y focalizar electrónicamente las ondas ultrasónicas. Diseñados originalmente para aplicaciones médicas, generan imágenes seccionales detalladas mediante el envío de pulsos al material y el análisis de los ecos reflejados.

Sin embargo, el hormigón presenta una atenuación ultrasónica extremadamente alta, lo que provoca una rápida pérdida de señal con la profundidad y limita la capacidad de los actuales sistemas para explorar el interior de estructuras envejecidas.

Ohara y su equipo superaron dicha limitación mediante la mejora de su sistema PLUS previamente desarrollado. Según explica el propio investigador: “Nuestro sistema anterior combinaba un transmisor piezoeléctrico con una recepción basada en láser para crear un receptor matricial bidimensional de ultra-múltiples elementos. En esta oportunidad, avanzamos la tecnología integrando un sistema de transmisión–recepción de banda ancha capaz de seleccionar automáticamente la frecuencia óptima según el objeto de inspección”.

Este sistema PLUS con adaptación automática de frecuencia logró una eficaz visualización tridimensional de una amplia variedad de defectos internos en el hormigón, incluso en materiales altamente atenuantes.

El avance abre la posibilidad de identificar y representar en 3D daños internos ocultos en infraestructuras críticas envejecidas, contribuyendo a su sostenibilidad a largo plazo. “Al detectar zonas peligrosas las cuales de otro modo pasarían inadvertidas, la tecnología nos habilita para focalizar las intervenciones de reparación donde realmente se demandan, mejorando la eficiencia del mantenimiento”, concluye Ohara.

Fuente: Los detalles de la investigación fueron publicados el 26 de enero de 2026 en la revista Applied Physics Letters y el trabajo fue seleccionado como Featured Article.