Ремонтам дорог может прийти конец – ученые разработали самовосстанавливающееся покрытие

В будущем, возможно, больше не понадобятся регулярные ремонты дорог. Источник: logist.today

Любые дороги, даже самые качественные, время от времени нуждаются в ремонтах. Все они сталкиваются с одной и той же проблемой – появление трещин и ям, только одни могут служить долго, если выполнены качественно, а другие требуют ремонта каждой весной. Это финансово очень затратно, а также наносит большой ущерб экологии. Поэтому ученые уже многие годы ломают голову над тем, как сделать дороги более долговечными. Возможным решением проблемы могут стать самовосстанавливающиеся дороги. Международная группа ученых предлагает использовать для этого биологические споры, которые помогают битуму “заживлять” микротрещины. Если эта технология будет внедрена, в будущем можно будет забыть о бесконечном латании ям и дорогостоящих реконструкциях дорог.

Почему дороги разрушаются?

Основная причина образования трещин и ям – это окисление битума, материала, который делает асфальт прочным и устойчивым. Со временем битум теряет эластичность, что приводит к растрескиванию дорожного покрытия. Постоянные перепады температур, нагрузка от автомобилей и воздействие воды ускоряют этот процесс.

В результате на самых лучших дорогах в мире со временем образуются ямы, ремонт которых требует значительных затрат. То же самое касается и дорог, выполненных из бетона. В результате только в США ущерб от поврежденных дорог оценивается в 3 миллиарда долларов в год, а среднестатистический водитель тратит на ремонт автомобиля из-за ям около 306 долларов ежегодно.

Ямы рано или поздно появляются даже на самых лучших дорогих. Источник:

Как работает самовосстанавливающееся покрытие?

Ученые предложили инновационное решение – использование микроскопических биоспор, то есть капсул, размером меньше человеческого волоса, которые содержат специальные “омолаживающие” вещества. Эти споры встраиваются в состав дорожного покрытия и остаются неактивными до момента появления микротрещин.

Как только асфальт начинает разрушаться, споры активируются, то есть их оболочка разрушается, в разультате чего выделяют масла, восстанавливающие эластичность битума. В лабораторных тестах трещины исчезали менее чем за час после их образования, что позволяет говорить о высокой эффективности технологии. Об этоа авторы работы сообщают в недавнем своем исследовании.

Но разработка не только помогает увеличить срок службы дорог, но и способствует снижению вредного воздействия на окружающую среду. В традиционном дорожном строительстве используется битум, который добывают из нефти. Новый же метод предполагает замену части битума на переработанные биологические отходы, такие как древесные опилки и сельскохозяйственные остатки. Это снижает зависимость от нефтепродуктов и сокращает выбросы углерода.

Ученые разработали самовосстанавливающийся битум. Источник: iflscience.com

Когда самовосстанавливающееся полотно появится на дорогах?

Исследователи провели лабораторные эксперименты, которые подтвердили работоспособность технологии. На образцах асфальта создавали микротрещины, а затем наблюдали за процессом их восстановления. В результате выяснилось, что биоспоры способны восстанавливать повреждения менее чем за час.

В ближайшее время ученые планируют расширить тестирование и проверить эффективность метода в реальных условиях на дорогах. Однако, как это часто бывает, несмотря на перспективность технологии, для ее внедрения потребуется решить несколько вопросов.

Прежде всего, необходимо разработать технологию производства такого асфальта в промышленных масштабах. Пока такой технологии нет, невозможно сказать, насколько дорого будет выпускать такой асфальт в промышленных масштабах.
Кроме того, пока нет информации о долговечности такого дорожного покрытия в реальных условиях. Лабораторные эксперименты дали положительные результаты, но необходимо проверить, как покрытие поведет себя под нагрузкой автомобилей, при перепадах температур и в условиях высокой влажности.

Капсулы со спорами для изготовления самовосстанавливающегося асфальта. Источник: iflscience.com

Чтобы ответить на все поставленные вопросы, ученые проведут дополнительные исследования. При условии, что они пройдут успешно, необходимо будет получить одобрение со стороны государственных органов. Поэтому введение новых стандартов дорожного строительства требует довольно много времени. Даже если технология окажется удачной, пройдет еще немало лет, прежде чем появятся первыесамовосстанавливающиеся дороги.

Обязательно посетите наши каналы Дзен и Telegram, здесь вас ждут самые интересные новости из мира науки и последние открытия!

Но, в любом случае, самовосстанавливающееся полотно можно назвать шагом в будущее, который может изменить подход к строительству и ремонту дорожного покрытия. Можно сказать с уверенностью, что когда-нибудь ученым в любом случае удастся реализовать подобное покрытие.