Es un escenario demasiado común. Carreteras degradadas, llenas de baches, que llevan al límite las conexiones a tierra y las desgastan prematuramente. O incluso conduciendo a su final, ya sea por pinchazos y estallidos de neumáticos, o por un amortiguador dañado.
Los costos son altos, tanto para los conductores, que enfrentan costosas reparaciones, como para los municipios y otras entidades, que tienen que mantener o incluso reconstruir estos mismos caminos.
Ahora, los investigadores en Suiza han llegado a una solución que parece más mágica ... negra, como el tono del asfalto. Consiguieron crear carreteras capaces de autorepararse, evitando la formación de los desafortunados baches. Pero no es magia, sino buena ciencia, utilizando nanotecnología para resolver un problema que ha existido desde que se creó la carretera asfaltada.
¿Cómo es posible que una carretera se repare a sí misma?
Primero tenemos que averiguar cómo se forman los agujeros. El asfalto del que está hecha la carretera sufre altos niveles de estrés térmico y mecánico, sin mencionar la exposición constante a los elementos. Estos factores empujan el material al límite, generando microgrietas, que se expanden con el tiempo hasta que dejan de ser grietas y terminan convirtiéndose en agujeros.
Es decir, si evitamos la formación de grietas, evitaremos la formación de agujeros. ¿Me gusta? El secreto está en el betún, el material aglutinante viscoso negro, derivado del petróleo crudo, que mantiene unidos todos los materiales utilizados en el asfalto.
Al conocido betún se le añadió una cantidad precisa de nanopartículas de óxido de hierro que garantizan las propiedades reparadoras. Estos cuando se exponen a un campo magnético se calientan. Y se calientan hasta derretir el betún, rellenando así las grietas.
Etienne Jeoffroy, ETH Zurich y Empa Complex Materials LaboratoryLa idea es fusionar nanopartículas con el aglutinante [...] y calentarlo hasta que fluya lentamente y cierre las grietas.
Esta solución no evita la formación de grietas en sí. En otras palabras, obligaría a la carretera a estar expuesta, de vez en cuando, a un campo magnético para que surtieran efecto las propiedades regeneradoras del material. Según los investigadores, sería suficiente una vez al año para garantizar la eficacia de la solución. Y mejor aún, la longevidad de la carretera podría prolongarse en el tiempo, hasta el doble de lo que es ahora.
Mayor longevidad, menores costos a largo plazo. Tampoco se necesitarían nuevas habilidades o equipos para construir carreteras, ya que se agregan nanopartículas durante el proceso de preparación del betún.
Para exponer la carretera a un campo magnético, los investigadores sugieren equipar los vehículos con grandes bobinas, es decir, generadores del campo electromagnético. Cuando llegaba el momento de reparar una carretera, se cerraba durante unas horas, lo que permitía la circulación de estos generadores rodantes.
Para que la solución sea totalmente eficaz, la carretera debe construirse con este material desde cero. Sin embargo, no impide que se aplique en las carreteras existentes, como dice Jeoffroy: “Podemos tener algunas nanopartículas en la mezcla y aplicar localmente un campo magnético, logrando la temperatura necesaria para unir el nuevo material con el del carretera existente ”.
El objetivo del equipo ahora es encontrar socios comerciales que puedan escalar el sistema y encontrar el método más rentable para su aplicación real.