Ilmu hitam: jalan yang membaiki diri sendiri

Anonim

Ia adalah senario yang terlalu biasa. Jalan yang rosak, penuh dengan jalan berlubang, menolak sambungan tanah ke had dan memakainya lebih awal. Atau malah membawa kepada penghujungnya, sama ada dengan pancit dan tayar pecah, atau penyerap hentak yang rosak.

Kos adalah tinggi, baik untuk pemandu, yang menghadapi bil pembaikan yang tinggi, dan untuk majlis perbandaran dan entiti lain, yang perlu menyelenggara atau membina semula jalan yang sama ini.

Kini, penyiasat di Switzerland telah mencapai penyelesaian yang kelihatan lebih seperti sihir... hitam, sama seperti nada asfalt. Mereka berjaya mencipta jalan yang mampu dibaiki sendiri, menghalang pembentukan jalan berlubang malang. Tetapi ia bukan sihir, tetapi sains yang baik, menggunakan teknologi nano untuk menyelesaikan masalah yang telah wujud sejak jalan berturap dicipta.

Bagaimanakah jalan raya boleh membaiki dirinya sendiri?

Mula-mula kita perlu memikirkan bagaimana lubang terbentuk. Asfalt jalan yang diperbuat daripada mengalami tekanan haba dan mekanikal tahap tinggi, apatah lagi pendedahan berterusan kepada unsur-unsur. Faktor-faktor ini menolak bahan ke had, menghasilkan rekahan mikro, yang berkembang dari semasa ke semasa sehingga ia tidak lagi retak dan akhirnya menjadi lubang.

Iaitu, jika kita menghalang pembentukan retak, kita akan menghalang pembentukan lubang. Suka? Rahsianya adalah dalam bitumen - bahan pengikat likat hitam, yang diperoleh daripada minyak mentah, yang memegang semua bahan yang digunakan dalam asfalt bersama-sama.

Kepada bitumen yang terkenal, jumlah nanozarah oksida besi yang tepat telah ditambah yang menjamin sifat pembaikan. Ini apabila terdedah kepada medan magnet menjadi panas. Dan mereka memanaskan sehingga tahap di mana mereka boleh mencairkan bitumen, sekali gus mengisi sebarang retakan.

Ideanya adalah untuk menyatukan zarah-nano dengan pengikat [...] dan memanaskannya sehingga mengalir perlahan-lahan dan menutup rekahan.

Etienne Jeoffroy, ETH Zurich dan Makmal Bahan Kompleks Empa

Penyelesaian ini tidak menghalang pembentukan keretakan itu sendiri. Dalam erti kata lain, ia akan memaksa jalan didedahkan, dari semasa ke semasa, kepada medan magnet supaya sifat penjanaan semula bahan boleh berkuat kuasa. Menurut penyelidik, ia akan mencukupi sekali setahun untuk menjamin keberkesanan penyelesaian. Dan lebih baik lagi, jangka hayat jalan itu boleh dilanjutkan mengikut masa, sehingga dua kali ganda lebih banyak daripada sekarang.

Lebih panjang umur, lebih rendah kos jangka panjang. Kemahiran atau peralatan baharu juga tidak diperlukan untuk membina jalan raya, kerana zarah nano ditambah semasa proses penyediaan bitumen.

Untuk mendedahkan jalan kepada medan magnet, penyelidik mencadangkan melengkapkan kenderaan dengan gegelung besar, iaitu penjana medan elektromagnet. Apabila tiba masanya untuk membaiki jalan, ia akan ditutup selama beberapa jam, membolehkan penjana bergolek ini beredar.

Untuk penyelesaian yang berkesan sepenuhnya, jalan harus dibina dengan bahan ini dari awal. Walau bagaimanapun, ia tidak menghalangnya daripada digunakan di jalan sedia ada, seperti yang dikatakan oleh Jeoffroy: "Kami boleh mempunyai beberapa zarah nano dalam campuran dan menggunakan medan magnet secara tempatan, mencapai suhu yang diperlukan untuk menyatukan bahan baru dengan bahan jalan sedia ada”.

Matlamat pasukan sekarang adalah untuk mencari rakan kongsi perniagaan yang boleh menskalakan sistem dan mencari kaedah paling kos efektif untuk aplikasi sebenar.

Baca lebih lanjut