Všeobecné

Jednoduché samoliečivé cesty môžu trvať až 80 rokov


Zhoršuje to vaše auto, spomaľuje váš deň a môže vám to dokonca ukončiť život. Zdá sa, že zlé cesty sú všade - a globálne otepľovanie nepomáha. Trhliny sa rýchlo zmenia na výmole a výmoly na neskutočne pomalý a nepríjemný proces, ktorý každého spomalí pri prácach na ceste. Praskliny, väčšie práce na ceste a neskutočne nepríjemné výmole však mohli byť čoskoro minulosťou. Vedci zdokonaľujú dômyselné metódy úplnej obnovy ciest zlepšením životnosti, ale nie konvenčným spôsobom. Vedci sa namiesto zamerania na zlepšenie sily cesty snažia vyvinúť samoliečivé cesty.

[Zdroj obrázku:Pixabay]

Samoliečivé cesty

Samoliečebné vlastnosti sú pre vedu o materiáloch relatívne nové. Ak sa objekt dokáže sám uzdraviť, nie je potrebné ho vymieňať. Životnosť produktu je rozhodujúcim faktorom, ktorý by sa mal maximalizovať, najmä pri prácach na ceste. Aj keď takmer každého teší otvorenie novej cesty, ktorá by ho mohla oholiť pár minút pred dochádzaním, nikto ich neopravuje rád. Cesty zlyhávajú a vlády nemôžu držať krok s opravami. Je to skutočnosť, ktorá každého stojí peniaze - aveľa z toho.

[Zdroj obrázku: Pixabay]

Globálna cestná sieť sa rozprestiera pôsobivo 16,3 milióna kilometrov. Udržiavanie funkčného stavu vozovky je nevyhnutné, aby sa nenarušila doprava a pravidelné dochádzanie. Cesty sú neustále opotrebované, roztrhané a namáhané. Praskajú a časom sa zhoršujú. Výsledkom je, že moderné cesty majú očakávanú životnosť 20 - 40 rokov, v závislosti od závažnosti a druhov podmienok, ktorým je vystavený. Akonáhle poškodenie začne brániť funkčnosti, musí byť cesta vymenená. Výmena ciest je podľa očakávaní neuveriteľne nákladná a rušivá. Vedci však zdokonaľujú nové inovatívne techniky, ktoré majú výrazne zvýšiť životnosť cesty. Vedci veria, že vďaka niekoľkým sľubným metódam môžu viac ako dvojnásobok životnosť cesty. Ak sa zavedú samoliečiace sa cesty, mohli by výrazne zlepšiť ekonomické a sociálne aspekty každej krajiny.

Cesty budú vyžadovať menej údržby, zvyšovať produktivitu a znižovať náklady. Samoliečiace sa cesty výrazne prekonávajú konvenčné vozovky; samoliečebný asfalt môže zlepšiť plynulosť premávky, znížiť aktivitu údržby a ľahko predĺžiť životnosť cesty až na 80 rokov. Trvanlivosť zažíva posun od myšlienky minimalizácie škôd k novej ére spoločnosti samoliečba schopnosti.

Tech

Aj keď sa solárne vozovky ukázali ako inžinierska chyba, samoliečivé vozovky sa ešte mohli ukázať ako strojársky zázrak.

Asfalt, jedna z kľúčových zložiek, ktoré tvoria cestu, je prirodzene samoliečivý materiál. Ak je dostatočný čas na odpočinok, asfalt si zachováva schopnosť obnoviť jeho tuhosť a pevnosť. Pod intenzívnym slnečným žiarením spojeným s prirodzenou tendenciou asfaltov absorbovať teplo sa asfalt vráti do o niečo menej viskózneho stavu (ako v horúcich letných dňoch, keď sa cesta zmení na špinavú). Materiál, ktorý sa mierne rozpína ​​v dôsledku tepelnej rozťažnosti, utesňuje mikrotrhliny, ktoré sa prirodzene vyvíjajú z dopravy.

Ako sa ukazuje, jednoduchým pridaním malých oceľových vlákien sa dajú výrazne zosilniť samoliečiace schopnosti asfaltu. Erik Schlangen, vedec v oblasti materiálov z holandskej Delft University, verí, že toto je riešenie samoliečiacich sa ciest.

Ako to funguje

Tajomstvo spočíva vo vodivosti ocele. Jednoduchým riadením indukčný stroj* v narušenej oblasti sa oceľ zahreje, čo efektívne zvýši teplotu asfaltu. Vyhriaty asfalt sa potom stáva celkom tvarovateľným do tej miery, že je prakticky tekutý. Odtiaľ začínajú praskliny tesniť a výmole sa dostávajú do remisie, čo prinavracia ceste jej formálnu slávu.

* Indukčné ohrievanie zahŕňa proces využívania magnetu na rýchle zahriatie kovu. Tento proces zahŕňa vysielanie striedavého prúdu cez sériu cievok, výsledkom čoho je oscilačné magnetické pole. Magnetické pole potom zahrieva molekuly vo feromagnetickom kove (látka, ktorá je vysoko náchylná na magnetizáciu) - v tomto prípade v oceľových vláknach.

Proces indukčného ohrevu samoopravnej cesty [Zdroj obrázku: University of Granada via ResearchGate]

Výsledky samoopravnej cesty po vystavení indukčnému ohrevu [Zdroj obrázku:University of Granada via ResearchGate]

Proces technicky nie je úplne „samoliečivý“, pretože na zahájenie procesu liečenia je potrebný indukčný stroj. Je to však vysoko efektívne a dostatočne lacnejšie ako úplné uzavretie cesty pre dočasnú opravu alebo novú cestu, čo je proces, ktorého dokončenie trvá niekoľko dní.

Cesta do budúcnosti

Holandsko už zaviedlo samoliečivé cesty a skúšky prebiehajú perfektne. Táto technika už bola vyskúšaná na dvanástich rôznych cestách a všetky sú v pôvodnom stave. Životaschopnosť novej metódy sa však potvrdí až potom, ako cesty prekročia 10-ročnú hranicu - čas, v ktorom si konvenčné cesty začnú vyžadovať opravy.

Tento prístup stojíO 25 percent viacnež klasický asfalt, ale so sľubným stimulom dvojnásobnej životnosti by mohlo Holandsko ušetriť viac 90 miliónov eurrok, ak sa zavedú na všetkých ich cestách.

Implementácia oceľových vlákien pozdĺž cesty má tiež ďalšie výhody. Drôty môžu ľahko viesť elektrinu, čo zvyšuje potenciál bezdrôtového riadenia elektrických vozidiel.

„Vloženie oceľových vlákien do asfaltu znamená, že do nich môžete odosielať informácie, takže je možné nabíjať elektromobily na ceste, po ktorej idú,“ hovorí Schlangen. "Je to skoro, ale chystáme sa urobiť nejaké skúšky pred semaformi, kde sa predpokladá, že počas čakania v premávke môžete trochu nabiť svoje auto."

Myšlienka použitia ciest na indukčné vykurovanie siaha do roku 1968keď L. D. Minsk vyvinul a patentoval elektricky vodivý asfaltový chodník. Dlažbu, ktorá je napustená grafénom (vodivé médium), je možné zahriať indukciou, aby sa topil sneh a ľad z vozovky. Myšlienka však postupne upadla.

Implementácia nových ciest

Teraz, s rastúcimi nákladmi na palivá a inherentne rastúcimi nákladmi na cesty, sa táto technika zdokonaľuje s cieľom zlepšiť samoliečbu. Ľudstvo sa spolieha na rozsiahlu globálnu cestnú sieť, ktorá ovplyvňuje prosperitu civilizácie a hospodársky rozvoj. Ako uvádza Európska komisia:

„Dopravná infraštruktúra ovplyvňuje hospodársky rast aj sociálnu súdržnosť. Región nemôže byť konkurencieschopný bez účinnej dopravnej siete. “

Dnes je závislosť na cestách stále silnejšia ako kedykoľvek predtým. Napriek neustále sa rozvíjajúcemu svetu zostávajú cesty stále rovnaké ako pred 100 rokmi.

Cesty sa neustále rozširujú a autá ich bijú ďalej. Jednoducho, vlády nemôžu držať krok s opravami. Samoliečiace sa cesty, ktoré sú dnes k dispozícii, však pripravujú cestu pre svetlejšiu budúcnosť s menšími nákladmi na prácu na ceste, nákladmi a nakoniec BEZ POTHOLOV. Vývoj je stále nevyhnutný, aj keď riešenie je práve na konci cesty.

Viac informácií nájdete na videu nižšie.

POZRI TIEŽ: 9 Budúce spôsoby dopravy v procese tvorby

Napísal Maverick Baker


Pozri si video: Finančná gramotnosť a zdravý sedliacky rozum Martin Šuster (November 2021).