Investigadores del Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL), del Departamento de Energía de Estados Unidos, demostraron un nuevo método para detectar túneles ocultos mediante señales acústicas generadas bajo tierra.
La técnica invierte el enfoque tradicional de detección, que suele enviar señales desde la superficie hacia el subsuelo. En este caso, los científicos transmitieron sonido hacia arriba desde perforaciones, lo que permitió identificar estructuras subterráneas que podrían pasar desapercibidas con métodos convencionales.
Señales acústicas revelan túneles ocultos
Durante décadas, la detección de túneles se ha apoyado en estudios sísmicos, radar de penetración terrestre y resistividad eléctrica.
Sin embargo, estas tecnologías pueden presentar limitaciones en suelos arcillosos, ambientes subterráneos complejos o zonas donde las señales pierden resolución a mayor profundidad.
El equipo de ORNL planteó que, al enviar la señal desde debajo de un posible túnel, sería posible capturar patrones de dispersión que normalmente se pierden cuando las ondas se emiten desde la superficie.
Según Mike Kass, investigador principal del estudio, el cambio de dirección permitió mejorar la detección al observar cómo la señal interactuaba con la estructura enterrada.
El método generó una señal subarmónica distintiva, una respuesta de baja frecuencia producida cuando las ondas sonoras se difractan o se curvan alrededor de un túnel. Esa señal fue captada por sensores de superficie, revelando la presencia de la cavidad subterránea.
El ensayo se realizó en campus de ORNL
Para probar el sistema en condiciones reales, los investigadores instalaron un túnel de acero de 12 metros de longitud a unos 3 metros de profundidad en el campus de ORNL. Luego, mediante perforaciones verticales, ubicaron una fuente acústica a 9 metros bajo tierra.
En la superficie colocaron una matriz de geófonos, sensores sensibles a vibraciones, para registrar cómo se propagaba el sonido a través del terreno antes y después de instalar el túnel.
Esta comparación permitió verificar que la señal subarmónica aparecía de forma constante solo cuando el túnel estaba presente y únicamente cuando el sonido se originaba por debajo de la estructura.
Charles Finney, investigador sénior de ORNL, explicó que las mediciones posteriores confirmaron la repetibilidad del fenómeno, lo que refuerza el potencial del método como herramienta de detección.
Perfilado acústico vertical invertido
La investigación adaptó un procedimiento utilizado en exploración de petróleo y gas conocido como perfilado sísmico vertical. En su configuración tradicional, sensores ubicados en pozos registran ondas generadas desde la superficie.
ORNL invirtió esta lógica al colocar la fuente de sonido bajo el túnel objetivo y medir las vibraciones resultantes en superficie. Esta modificación permitió detectar señales relacionadas con la presencia de estructuras artificiales enterradas.
Además de confirmar la existencia de un túnel, la técnica podría aportar indicios sobre su profundidad, ya que la señal subarmónica se observó solo cuando la fuente acústica estaba situada por debajo de la cavidad.
Aplicaciones en infraestructura crítica
El nuevo método podría ayudar a identificar estructuras subterráneas ocultas que representen riesgos para carreteras, vías férreas, instalaciones estratégicas y otros activos de infraestructura crítica.
Los túneles o cavidades no detectadas pueden alterar la estabilidad del terreno y generar amenazas operativas o de seguridad.
El equipo planea continuar las pruebas en diferentes tipos de suelo, perfeccionar el análisis de señales e investigar cómo la sincronización y la intensidad acústica podrían permitir imágenes más detalladas del subsuelo.
Estos avances podrían fortalecer las capacidades de monitoreo, seguridad e interpretación de eventos acústicos en entornos subterráneos, especialmente en situaciones críticas donde resulta necesario distinguir señales asociadas a túneles, cavidades o explosiones bajo tierra.
Fuente y foto: https://www.ornl.gov/
