إنه سيناريو شائع جدًا. طرق متدهورة ، مليئة بالحفر ، تدفع الوصلات الأرضية إلى الحد الأقصى وتلفها قبل الأوان. أو حتى يؤدي إلى نهايته ، سواء عن طريق الثقوب وانفجار الإطارات ، أو ممتص الصدمات التالف.
التكاليف مرتفعة ، سواء بالنسبة للسائقين ، الذين يواجهون فواتير إصلاح عالية ، وبالنسبة للبلديات والكيانات الأخرى ، التي يتعين عليها صيانة أو حتى إعادة بناء هذه الطرق نفسها.
الآن ، توصل المحققون في سويسرا إلى حل يبدو أشبه بالسحر ... أسود ، تمامًا مثل نغمة الإسفلت. تمكنوا من إنشاء طرق قادرة على الإصلاح الذاتي ، ومنع تشكيل الحفر المنكوبة. لكنه ليس سحرًا ، ولكنه علم جيد ، باستخدام تقنية النانو لحل مشكلة كانت موجودة منذ إنشاء الطريق المعبدة.
كيف يمكن لطريق أن يصلح نفسه؟
أولا علينا أن نفهم كيف تتشكل الثقوب. أسفلت الطريق المصنوع منه يخضع لمستويات عالية من الضغط الحراري والميكانيكي ، ناهيك عن التعرض المستمر للعوامل الجوية. تدفع هذه العوامل المادة إلى الحد الأقصى ، مما يؤدي إلى حدوث شقوق صغيرة ، والتي تتمدد بمرور الوقت حتى تتوقف عن التصدع وينتهي بها الأمر إلى أن تصبح ثقوبًا.
أي ، إذا منعنا تكون التشققات ، فإننا سنمنع تكون الثقوب. مثل؟ يكمن السر في القار - مادة الربط السوداء اللزجة ، المشتقة من النفط الخام ، والتي تجمع جميع المواد المستخدمة في الأسفلت معًا.
تمت إضافة كمية دقيقة من جزيئات أكسيد الحديد النانوية إلى البيتومين المعروف لضمان خصائص الإصلاح. هذه عندما تتعرض لتسخين مجال مغناطيسي. وتسخن إلى درجة ذوبان القار ، وبالتالي تملأ أي شقوق.
Etienne Jeoffroy و ETH Zurich و Empa Complex Materials Laboratoryالفكرة هي أن يتم دمج جزيئات النانو مع المادة الرابطة [...] وتسخينها حتى تتدفق ببطء وتغلق الشقوق.
هذا الحل لا يمنع تكوين التشققات نفسها. بمعنى آخر ، قد يجبر الطريق على الانكشاف ، من وقت لآخر ، إلى مجال مغناطيسي حتى تسري خصائص التجديد للمادة. وفقًا للباحثين ، يكفي مرة واحدة في السنة لضمان فعالية الحل. والأفضل من ذلك ، أن طول عمر الطريق يمكن أن يمتد بمرور الوقت ، حتى ضعف ما هو عليه الآن.
طول العمر أكبر ، انخفاض التكاليف على المدى الطويل. ولن تكون هناك حاجة إلى مهارات أو معدات جديدة لبناء الطرق ، حيث تتم إضافة جزيئات النانو أثناء عملية تحضير البيتومين.
لفضح الطريق إلى مجال مغناطيسي ، يقترح الباحثون تزويد المركبات بملفات كبيرة ، أي مولدات المجال الكهرومغناطيسي. عندما يحين وقت إصلاح الطريق ، سيتم إغلاقه لبضع ساعات ، مما يسمح لهذه المولدات المتدحرجة بالدوران.
لكي يكون الحل فعالاً بشكل كامل ، يجب بناء الطريق بهذه المادة من الصفر. ومع ذلك ، فإنه لا يمنع تطبيقه على الطرق الحالية ، كما يقول Jeoffroy: "يمكننا الحصول على بعض الجسيمات النانوية في الخليط وتطبيق مجال مغناطيسي محليًا ، وتحقيق درجة الحرارة اللازمة لتوحيد المادة الجديدة مع تلك الموجودة في الطريق الموجود ".
هدف الفريق الآن هو العثور على شركاء أعمال يمكنهم توسيع نطاق النظام والعثور على الطريقة الأكثر فعالية من حيث التكلفة لتطبيقه الفعلي.