Det er et alt for almindeligt scenarie. Forringede veje, fulde af huller, der presser jordforbindelserne til det yderste og slider dem ud for tidligt. Eller endda førende til dens ende, enten ved punkteringer og sprængte dæk eller en beskadiget støddæmper.
Omkostningerne er høje, både for chauffører, der står over for høje reparationsregninger, og for kommuner og andre enheder, som skal vedligeholde eller endda genopbygge de samme veje.
Nu er efterforskere i Schweiz nået frem til en løsning, der ligner mere magi... sort, ligesom tonen i asfalten. De formåede at skabe veje, der kunne reparere sig selv, hvilket forhindrede dannelsen af de skæbnesvangre huller. Men det er ikke magi, men god videnskab, at bruge nanoteknologi til at løse et problem, der har eksisteret siden den asfalterede vej blev skabt.
Hvordan er det muligt for en vej at reparere sig selv?
Først skal vi finde ud af, hvordan huller dannes. Asfalten, vejen er lavet af, udsættes for høje niveauer af termisk og mekanisk belastning, for ikke at nævne konstant eksponering for elementerne. Disse faktorer skubber materialet til det yderste og genererer mikrorevner, som udvider sig over tid, indtil de holder op med at være revner og ender med at blive til huller.
Det vil sige, at hvis vi forhindrer dannelsen af revner, vil vi forhindre dannelsen af huller. Synes godt om? Hemmeligheden ligger i bitumenen – det sorte tyktflydende bindemateriale, der stammer fra råolie, som holder alle de materialer, der bruges i asfalten sammen.
Til den velkendte bitumen blev der tilføjet en præcis mængde jernoxidnanopartikler, der garanterer de reparerende egenskaber. Disse opvarmes, når de udsættes for et magnetfelt. Og de varmer op til det punkt, hvor bitumenen smeltes, og fylder dermed eventuelle revner.
Etienne Jeoffroy, ETH Zürich og Empa Complex Materials LaboratoryIdeen er at få nanopartikler smeltet sammen med bindemidlet [...] og opvarme det, indtil det flyder langsomt og lukker revnerne.
Denne løsning forhindrer ikke selve dannelsen af revner. Med andre ord ville det tvinge vejen til fra tid til anden at blive udsat for et magnetfelt, så materialets regenererende egenskaber kunne træde i kraft. Ifølge forskere ville det være nok en gang om året for at garantere effektiviteten af løsningen. Og endnu bedre, vejens levetid kunne dermed forlænges med tiden, op til dobbelt så meget som nu.
Større levetid, lavere langsigtede omkostninger. Der ville heller ikke være behov for nye færdigheder eller udstyr til at bygge veje, da nanopartikler tilsættes under bitumenforberedelsesprocessen.
For at udsætte vejen for et magnetfelt foreslår forskere at udstyre køretøjer med store spoler, dvs. generatorer af det elektromagnetiske felt. Da det blev tid til at reparere en vej, ville den være lukket i et par timer, så disse rullende generatorer kunne cirkulere.
For at løsningen skal være fuldt ud effektiv, bør vejen bygges med dette materiale fra bunden. Det forhindrer dog ikke det i at blive påført på eksisterende veje, som Jeoffroy siger: "Vi kan have nogle nanopartikler i blandingen og lokalt påføre et magnetfelt, hvilket opnår den nødvendige temperatur til at forene det nye materiale med det af eksisterende vej”.
Teamets mål er nu at finde forretningspartnere, der kan skalere systemet og finde den mest omkostningseffektive metode til dets faktiske anvendelse.