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Une nouvelle méthode basée sur l’interférométrie optique, permettant de suivre en temps réel les dommages structurels des bâtiments touchés par les tremblements de terre, est le résultat du projet de recherche Foresight, dirigé par le Politecnico di Milano et mené en collaboration avec l’INRiM (Institut national de métrologie d’Italie) et l’INGV (Institut national de géophysique et de volcanologie).
Les chercheurs veulent exploiter les systèmes de fibre optique déjà présents dans les maisons pour fournir une connexion Internet et les utiliser pour vérifier l’état des bâtiments après un tremblement de terre, en particulier dans la période qui suit immédiatement les premiers chocs.
En utilisant des techniques d’interférométrie, l’équipe multidisciplinaire utilise des signaux à fibre optique pour recueillir des informations, ce qui peut être fait à la fois rapidement et à grande échelle. En convertissant les signaux de fibre optique en données prédictives relatives aux structures, les chercheurs sont en mesure de prévoir l’étendue des dommages potentiels avant même l’apparition de signes visibles, fournissant ainsi des indices vitaux aux équipes d’intervention d’urgence.
Les simulations des chercheurs ont montré que la méthode a le potentiel de détecter les dommages pendant la phase initiale et la plus critique, après quoi il est crucial de vérifier très rapidement l’état des maisons, car les personnes déplacées en raison des tremblements de terre ont besoin d’un endroit sûr pour s’abriter.
Le système Foresight offre une solution efficace et rentable, établissant un cadre pour l’évaluation rapide des risques post-séismes qui est 90 % plus rapide que les méthodes actuelles, jusqu’à 50 % moins chère, entièrement évolutive et plus fiable que les méthodes traditionnelles d’évaluation visuelle.
Alper Kanyilmaz, superviseur du projet Foresight et professeur agrégé au Département d’architecture, d’environnement bâti et d’ingénierie de la construction du Politecnico di Milano, a expliqué l’idée derrière le projet : « Notre objectif est de créer un système capable d’évaluer rapidement la sécurité structurelle des bâtiments après un tremblement de terre, sans avoir besoin d’infrastructures supplémentaires. Notre objectif final est de fournir aux collectivités les outils dont elles ont besoin pour réagir plus rapidement et en toute sécurité aux événements sismiques.
Hasan Ceylan, chercheur au Politecnico di Milano, a expliqué son rôle en ces termes : « J’utilise des techniques avancées dans le cadre du projet Foresight, notamment des modèles mathématiques et l’analyse de données, pour évaluer la stabilité et la sécurité des bâtiments, et je les combine avec l’interférométrie optique. De cette façon, nous pouvons offrir une application pratique, en créant une résilience en cas de tremblements de terre réels dans nos villes.
La mesure des signaux à l’intérieur des câbles joue un rôle très important. Simone Donadello, chercheuse à l’INRiM et membre de l’équipe Foresight, a donné plus de détails, expliquant : « L’interférométrie optique, qui est dérivée des techniques de mesure avancées développées à l’INRiM, nous permet d’exploiter les fibres optiques qui transportent les données existantes pour les utiliser comme capteurs très sensibles. Cette méthode permet de détecter des changements structurels minimes et de les utiliser pour fournir des informations fiables sur l’ampleur des dommages.
André Herrero, chercheur à l’INGV, a également ajouté : « Les techniques actuelles de détection par fibre offrent de nouvelles façons de surveiller les événements naturels et leur impact sur notre tissu urbain. Cet outil supplémentaire peut être utilisé pour surveiller les structures de manière directe et continue, fournissant ainsi un moyen important d’information et de sécurité pour la société.
Le groupe de recherche conjoint du Politecnico di Milano et de l’INRiM, en collaboration avec l’INGV et Open Fiber, a déposé une demande de brevet pour la méthode Foresight. La prochaine phase de la recherche se concentrera sur les applications du système et sur des tests réels dans les zones urbaines, afin de permettre à cette technologie de jouer un rôle important dans la préparation aux tremblements de terre et la réponse aux catastrophes. D’autres développements pourraient voir les réseaux de fibre optique faire partie d’une stratégie plus large de surveillance de la santé structurelle des bâtiments en cas de tremblements de terre.
