C'est un scénario trop courant. Des routes dégradées, pleines de nids-de-poule, poussant les liaisons au sol à la limite et les usant prématurément. Ou même conduire à sa fin, que ce soit par des crevaisons et des pneus qui éclatent, ou un amortisseur endommagé.
Les coûts sont élevés, tant pour les conducteurs, confrontés à des factures de réparation élevées, que pour les municipalités et autres entités, qui doivent entretenir voire reconstruire ces mêmes routes.
Maintenant, les enquêteurs en Suisse sont arrivés à une solution qui ressemble plus à de la magie… noire, tout comme le ton de l'asphalte. Ils ont réussi à créer des routes capables de s'auto-réparer, empêchant la formation des nids-de-poule infortunés. Mais ce n'est pas de la magie, mais de la bonne science, utiliser la nanotechnologie pour résoudre un problème qui existe depuis la création de la route goudronnée.
Comment une route peut-elle se réparer d'elle-même ?
Nous devons d'abord comprendre comment se forment les trous. L'asphalte dont est constituée la route subit des niveaux élevés de contraintes thermiques et mécaniques, sans parler d'une exposition constante aux éléments. Ces facteurs poussent le matériau à ses limites, générant des microfissures, qui se dilatent avec le temps jusqu'à ce qu'elles cessent d'être des fissures et finissent par devenir des trous.
C'est-à-dire que si nous empêchons la formation de fissures, nous empêcherons la formation de trous. Comme? Le secret réside dans le bitume - le liant noir visqueux, dérivé du pétrole brut, qui maintient ensemble tous les matériaux utilisés dans l'asphalte.
Au bitume bien connu, une quantité précise de nanoparticules d'oxyde de fer a été ajoutée qui garantit les propriétés réparatrices. Ceux-ci, lorsqu'ils sont exposés à un champ magnétique, s'échauffent. Et ils chauffent jusqu'à faire fondre le bitume, comblant ainsi les éventuelles fissures.
Etienne Jeoffroy, ETH Zurich et Laboratoire des matériaux complexes de l'EmpaL'idée est de faire fusionner des nanoparticules avec le liant [...] et de le chauffer jusqu'à ce qu'il s'écoule lentement et referme les fissures.
Cette solution n'empêche pas la formation de fissures elle-même. En d'autres termes, cela obligerait la route à être exposée, de temps en temps, à un champ magnétique pour que les propriétés régénérantes du matériau puissent prendre effet. Selon les chercheurs, il suffirait d'une fois par an pour garantir l'efficacité de la solution. Et mieux encore, la longévité de la route pourrait ainsi être allongée dans le temps, jusqu'à deux fois plus qu'aujourd'hui.
Une plus grande longévité, des coûts à long terme inférieurs. De nouvelles compétences ou de nouveaux équipements ne seraient pas non plus nécessaires pour construire des routes, car des nanoparticules sont ajoutées au cours du processus de préparation du bitume.
Pour exposer la route à un champ magnétique, les chercheurs proposent d'équiper les véhicules de grosses bobines, c'est-à-dire de générateurs de champ électromagnétique. Quand viendrait le temps de réparer une route, celle-ci était fermée pendant quelques heures, permettant à ces génératrices roulantes de circuler.
Pour que la solution soit pleinement efficace, la route doit être construite avec ce matériau à partir de zéro. Cela n'empêche cependant pas son application sur les routes existantes, comme le dit Jeoffroy : « On peut avoir des nanoparticules dans le mélange et appliquer localement un champ magnétique, atteignant la température nécessaire pour unir le nouveau matériau avec celui du route existante ».
L'objectif de l'équipe est maintenant de trouver des partenaires commerciaux capables de faire évoluer le système et de trouver la méthode la plus rentable pour son application réelle.