Создан самовосстанавливающийся асфальт – Будет ли прорыв в дорожном покрытии

Дорога без ям на асфальте — мечта водителя. И это возможно, но придётся отойти от традиционных материалов. Стандартный асфальт не даст нам того, что делает возможным новый материал с добавлением биомассы, разработанный с помощью искусственного интеллекта.

Реконструкция и ремонт дорог — это большие затраты. Поэтому обеспечить постоянное идеальное дорожное покрытие на каждом километре очень сложно. Выбоины на дороге — источник дискомфорта, а в крайних случаях — опасности. Русские дороги в этом отношении – печальный парадокс, хотя все страны борются с выбоинами.

Производители ищут способы сделать материал для дорожного покрытия более устойчивым и экологичным, но по-прежнему сталкиваются с проблемой трещин в асфальте. Зачастую разрушение дорожного покрытия вызвано некачественными материалами и окислением битума — органического липкого связующего вещества, которому асфальт обязан тёмным цветом.

Кроме того, этот материал подвергается воздействию изменяющихся погодных условий, больших нагрузок и вибраций. Если в асфальтовом покрытии появятся даже маленькие трещины, зимой это грозит опасностью. Замёрзшая вода — главный враг дорожного покрытия. При изменении агрегатного состояния вода увеличивается в объёме и разрывает даже прочный материал.

Однако недавно учёные из Чили и Великобритании разработали новый самовосстанавливающийся материал для дорожного покрытия.

Дорожное покрытие само закроет трещины

Решением проблемы выбоин на дорожном покрытии может стать материал, который сам заделает трещины до того, как внешние условия и замерзающая вода превратят их в дыры.

Учёные из Чили и Великобритании, черпая вдохновение у природы, основывались в своей работе на способности деревьев и некоторых животных заживлять раны. Результатом экспериментов стал асфальт с добавлением переработанной биомассы, способный самостоятельно заделывать трещины. Микротрещины на поверхности «зарастают» всего за 1 час!

Крошечные капсулы, входящие в состав, содержат органический регенерирующий материал, отвечают за самовосстановление. В этом случае стенки микрокапсул были изготовлены из спор Lycopodium clavatum (Плаун булавовидный), которые очень устойчивы к внешним условиям и окислению.

Эти споры учёные лишили части генетического материала, необходимого для его восстановления. Внутри такой пустой оболочки может находиться, например, всем известное переработанное подсолнечное масло. И если поблизости появится трещина, микрокапсулы высвободят своё содержимое.

Не обошлось без искусственного интеллекта

Исследователи использовали собранные данные и модель машинного обучения от Google, для детального изучения свойств битума.

Это непростая задача, когда речь идёт о такой сложной субстанции. Использование искусственного интеллекта позволило существенно ускорить моделирование старения асфальта, окисления органических молекул и образования трещин. И такой метод намного быстрее традиционных вычислительных моделей.

Исследователи также использовали Google Cloud, чтобы найти лучшие молекулы для конкретных задач. Часто эти методы применяют для разработки новых лекарственных препаратов, хотя и не ограничиваются ими.

Самовосстанавливающийся асфальт пока не готов к внедрению, но исследования в этом направлении идут полным ходом. Если материал смогут подготовить к массовому производству, и он не будет сильно дорогим, дорожные покрытия станут долговечнее, дешевле в обслуживании и более экологичными. От этого выиграют все.