Je to príliš bežný scenár. Degradované cesty, plné výmoľov, stláčanie zemných spojov na maximum a ich predčasné opotrebovanie. Alebo dokonca viesť k jeho koncu, či už prepichnutím a prasknutím pneumatík, alebo poškodeným tlmičom.
Náklady sú vysoké ako pre vodičov, ktorí čelia vysokým účtom za opravy, tak aj pre obce a ďalšie subjekty, ktoré musia tieto cesty udržiavať alebo dokonca rekonštruovať.
Teraz vyšetrovatelia vo Švajčiarsku dospeli k riešeniu, ktoré vyzerá skôr ako mágia... čierna, rovnako ako tón asfaltu. Podarilo sa im vytvoriť cesty schopné svojpomocnej opravy, čím sa zabránilo vzniku nešťastných výmoľov. Nie je to však mágia, ale dobrá veda, pomocou nanotechnológií vyriešiť problém, ktorý existuje už od vzniku dláždenej cesty.
Ako je možné, že sa cesta sama opraví?
Najprv musíme zistiť, ako sa vytvárajú otvory. Asfalt, z ktorého je vozovka vyrobená, podlieha vysokej úrovni tepelného a mechanického namáhania, nehovoriac o neustálom vystavení prírodným vplyvom. Tieto faktory tlačia materiál na limity a vytvárajú mikrotrhliny, ktoré sa časom rozširujú, až kým prestanú byť prasklinami a nakoniec sa stanú dierami.
To znamená, že ak zabránime vzniku trhlín, zabránime vzniku dier. Páči sa mi to? Tajomstvo je v bitúmene – čiernom viskóznom spojivovom materiáli získanom z ropy, ktorý drží pohromade všetky materiály používané v asfalte.
K známemu bitúmenu bolo pridané presné množstvo nanočastíc oxidu železa, ktoré zaručujú opravné vlastnosti. Tie sa pri vystavení magnetickému poľu zahrievajú. A zahrejú sa až do bodu, kedy môžu roztaviť bitúmen, čím vyplnia všetky trhliny.
Etienne Jeoffroy, ETH Zurich a Empa Complex Materials LaboratoryMyšlienkou je mať nanočastice spojené so spojivom [...] a zahrievať ho, kým pomaly tečie a neuzatvára trhliny.
Samotnému vzniku trhlín toto riešenie nezabráni. Inými slovami, cesta by bola z času na čas vystavená magnetickému poľu, aby sa prejavili regeneračné vlastnosti materiálu. Podľa výskumníkov by na zaručenie účinnosti riešenia stačilo raz za rok. A čo je ešte lepšie, životnosť cesty by sa tak mohla časom predĺžiť až na dvojnásobok oproti súčasnosti.
Dlhšia životnosť, nižšie dlhodobé náklady. Na stavbu ciest by neboli potrebné ani nové zručnosti alebo vybavenie, pretože nanočastice sa pridávajú počas procesu prípravy bitúmenu.
Na vystavenie cesty magnetickému poľu výskumníci navrhujú vybaviť vozidlá veľkými cievkami, tj generátormi elektromagnetického poľa. Keď prišiel čas na opravu cesty, bola na niekoľko hodín uzavretá, čo umožnilo cirkuláciu týchto valcovacích generátorov.
Aby bolo riešenie plne účinné, cesta by mala byť postavená z tohto materiálu úplne od začiatku. Nebráni to však jeho aplikácii na existujúce cesty, ako hovorí Jeoffroy: „Môžeme mať v zmesi nejaké nanočastice a lokálne aplikovať magnetické pole, čím sa dosiahne potrebná teplota na spojenie nového materiálu s materiálom. existujúcej ceste“.
Cieľom tímu je teraz nájsť obchodných partnerov, ktorí dokážu škálovať systém a nájsť cenovo najefektívnejšiu metódu pre jeho skutočnú aplikáciu.