|
Самовосстанавливающиеся дороги становятся реальностью
|
|
|
|
В Великобритании существует проблема с выбоинами, ремонт которых ежегодно обходится в миллионы долларов и вызывает недовольство водителей. Но новаторские исследования, проведенные при поддержке облачного искусственного интеллекта Google, могут предложить решение: самовосстанавливающиеся дороги, построенные из отходов биомассы.
|
|
|
|
Исследователи из Королевского колледжа Лондона и Университета Суонси в сотрудничестве с учеными из Чили разработали новый тип асфальта, который со временем может самостоятельно устранять трещины, устраняя необходимость в ручном обслуживании. Этот инновационный материал, вдохновленный природой, имитирует способность деревьев и некоторых животных к самовосстановлению. Воспроизводя эти регенеративные свойства асфальта, команда стремится создавать более прочные и экологичные дороги.
|
|
|
|
Производство асфальта для строительства и технического обслуживания в Великобритании является масштабным предприятием, ежегодно производится более 20 миллионов тонн. В то время как отрасль переходит к более экологичным методам производства, используя переработанные материалы, такие как пищевые отходы, проблема трещин и выбоин остается актуальной.
|
|
|
|
Искусственный интеллект прокладывает путь
|
|
|
|
Точные причины появления трещин до конца не изучены, но часто они возникают из-за затвердевания битума, липкого черного вещества, используемого в асфальтобетонных смесях, в результате окисления. Ученые активно исследуют этот процесс, чтобы разработать способы обратить его вспять и эффективно "сшить" асфальт обратно.
|
|
|
|
|
|
|
В ходе лабораторных экспериментов исследователи продемонстрировали, что новый асфальтовый материал может залечивать микротрещины менее чем за час. Этому процессу самовосстановления способствуют микрокапсулы натуральных спор и омолаживающие средства на основе отходов.
|
|
|
|
Команда использовала машинное обучение, разновидность искусственного интеллекта, для изучения органических молекул в сложных жидкостях, таких как битум. Команда разработала новую модель, основанную на данных, для ускорения атомистического моделирования, продвижения исследований в области окисления битума и образования трещин. Этот подход значительно быстрее и экономичнее, чем традиционные вычислительные модели.
|
|
|
|
Кроме того, исследователи сотрудничали с Google Cloud для разработки инструментов, которые могут определять химические свойства и позволяют создавать виртуальные молекулы, предназначенные для конкретных целей, аналогично методам, используемым при разработке лекарств.
|
|
|
|
Доктор Франсиско Мартин-Мартинес, эксперт по вычислительной химии из Королевского колледжа Лондона, который в 2022 году участвовал в программе Google Cloud Research Innovators, был одним из исследователей, работавших над этим проектом. Он отмечает, что подражание природе в ее способности к исцелению увеличит срок службы наших дорог и проложит путь к более устойчивой дорожной инфраструктуре. Отчасти это стало возможным благодаря сотрудничеству с Google Cloud в разработке инструментов искусственного интеллекта для быстрого создания таких самовосстанавливающихся дорожных покрытий.
|
|
|
|
Доктор Хосе Норамбуэна-Контрерас, эксперт по самовосстанавливающемуся асфальту из Университета Суонси и лауреат престижной медали RILEM Robert L'Hermite в 2024 году, рассматривает это исследование как значительный вклад в разработку асфальтовых дорог с нулевым содержанием влаги и повышенной прочностью.
|
|
|
|
Несмотря на то, что технология самовосстанавливающегося асфальта все еще находится в стадии разработки, она открывает огромные перспективы для улучшения инфраструктуры и содействия устойчивому развитию во всем мире. Эта инновация соответствует целям правительства Великобритании по нулевому выбросу вредных веществ и позволяет снизить значительную финансовую нагрузку на содержание дорог. Уменьшая потребность в ремонте и продлевая срок службы дорог, самовосстанавливающийся асфальт может стать экономически эффективным и экологически чистым решением проблемы выбоин в Великобритании.
|
|
|
|
Источник
|
