El Emberómetro es un equipo de medición compuesto por cámaras digitales que tienen la capacidad de apuntar y disparar de manera simultánea, la cuales se encuentran unidas a un soporte de metal, con forma de H y, cada cámara está ubicada en una punta de la “H”, las que miden la velocimetría de seguimiento de partículas.

Este equipo novedoso fue ideado por un grupo de científicos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), con el objetivo de medir la dinámica compleja de los incendios y sobre todo los de origen forestal. Los científicos del NIST, desean darle a su sistema de medición un toque de inteligencia artificial. Debido a que el dispositivo solo tiene cuatro ojos, no siempre puede distinguir todos los detalles de la forma de un objeto. Pero con el aprendizaje automático, el emberómetro podría llenar los puntos ciegos, mejorando sus medidas de reconstrucción de tamaño.

El Emberómetro utiliza los datos de sus cuatro perspectivas desde las cámaras digitales, para rastrear el camino de objetos muy iluminados (como brasas) a medida que pasan a través de una caja virtual de 2 metros cúbicos de espacio en forma delante del dispositivo, este sistema también captura las siluetas de cada braza volante desde los cuatro ángulos diferentes y fusiona las perspectivas con un software especial, para reconstruir digitalmente sus formas 3D.

Debido a la cantidad y complejidad de los datos capturados por el Emberómetro, comparar diferentes exposiciones a las brasas podría ser un desafío, incluso si los datos son precisos. La solución de los investigadores es una ayuda visual llamada rosa incendiaria, que resume los rasgos de una exposición al empaquetar información sobre el número y la orientación de las brasas a través del espacio y el tiempo en un gráfico.

Los beneficios potenciales del Emberómetro son múltiples. Los ingenieros podrían agregar profundidad al conjunto de datos sobre exposiciones reales a brasas al llevar la herramienta al aire libre y también usarla para garantizar que las brasas producidas en el laboratorio coincidan con las mediciones de campo.

En última instancia, las exposiciones a las brasas más reales podrían conducir a una mejor investigación sobre materiales a prueba de brasas, lo que podría conducir a una mejor protección de las estructuras durante los incendios forestales.

Más investigación al aire libre también podría hacer que los esfuerzos de mitigación sean más rentables, si los investigadores que usan Emberómetro vinculan los niveles de amenaza de las brasas con las condiciones ambientales, como la intensidad de la sequía o el viento. Esos datos podrían informar nuevos códigos y estándares de construcción que ofrezcan orientación a los profesionales de la seguridad contra incendios para seleccionar un grado de protección apropiado para las condiciones circundantes.

Los investigadores planean probar el emberómetro al aire libre, donde puede enfrentarse a las brasas nacidas de incendios forestales reales, aunque controlados. Al aprender lecciones en campo, el equipo podría ajustar aún más su diseño, preparando el emberómetro para un uso generalizado.

A medida que los frentes de incendios forestales avanzan a través de paisajes o comunidades en el suelo, también atacan desde arriba, lanzando andanadas de brasas al aire. También conocidas como teas, estas motas de escombros en llamas pueden planear hasta 40 kilómetros antes de aterrizar y pueden causar hasta el 90% de los incendios domésticos y comerciales durante los incendios forestales.

La orientación sobre cómo defenderse de los ataques de brasas es escasa, en gran parte porque se sabe muy poco sobre el comportamiento de las brasas. Pero este nuevo instrumento, denominado emberómetro, podría ofrecer un vistazo a su verdadera naturaleza. Con la nueva herramienta de NIST, los ingenieros de bomberos pueden estar mejor equipados para proteger los edificios de las brasas y podrían producir datos para respaldar una guía rentable en los códigos de construcción.

Las condiciones peligrosas en las que surgen las brasas y su naturaleza aparentemente aleatoria han hecho que medirlas sea una batalla cuesta arriba. Un enfoque a seguir ha sido recolectar brasas de recipientes llenos de agua, lo que permite a los investigadores contar y medir las brasas después de que se ha extinguido un incendio, pero pinta lejos de una imagen completa de lo que sucede durante la exposición a las brasas, donde las estructuras son rodeadas de escombros en llamas.

Debido a que las brasas actúan de manera tan errática, es crucial medir cómo cambia su comportamiento de un segundo a otro mientras aún están en el aire. El especialista en combustión del NIST, el Dr. Nicolas Bouvet, y sus colegas construyeron el este nuevo instrumento para hacer precisamente eso.

Referencia: N. Bouvet, ED Link y SA Fink. Un nuevo enfoque para caracterizar las lluvias de teas utilizando técnicas avanzadas de imágenes en 3D. Experimentos en Fluidos. Publicado en línea el 11 de agosto de 2021. DOI: 10.1007/s00348-021-03277-6, link https://link.springer.com/article/10.1007/s00348-021-03277-6