Öngyógyítás

Az okos városi és közlekedési koncepciók magukban foglalják az infrastruktúra alkalmazkodóvá, fenntarthatóvá és ellenállóbbá tételét, a Purdue Egyetem tudósai pedig ennek jegyében intelligens betonnak nevezett technológiát fejlesztettek ki, amely lehetővé teheti a beton sérüléseinek “öngyógyulását”.

A tudósok a munka során azt vizsgálták, hogyan lehetne megoldani az infrastrukturális problémákat olyan anyagok és érzékelők felhasználásával, amelyek mesterséges intelligenciát és bigdata adatforrásokat használnak fel.

Az öngyógyító beton különösen hasznos lehet egy keményebb télen. Az Egyesült Államok középnyugati részén található utaknál például telente a beton hol megfagy, hol felolvad ciklikusan. Amikor a hőmérséklet 0 Celsius fok alá esik, az út felületén lévő vízmolekulák megfagynak és ezzel ki is tágulnak,  megrepesztve a betont. Ezek a repedések néhány ilyen téli ciklus után már komolyabb hasadékokat is eredményeznek.

Gyógyító adalék

A megoldáshoz a tudósok különféle rendkívül porózus, homokszerű anyagokat kerestek, amelyeket úgynevezett „belső gyógyító adalékként” kevernek bele a betonba.

Abban a pillanatban, amikor a beton megreped, ezek a gyógyító adalékok elnyelik a vizet, és kémiai reakciókba vezetik azt. Ezek a reakciók olyan létfontosságú anyagokat eredményeznek, amelyek lezárják a repedést, ezzel mintegy begyógyítva a betont. A gyógyító eljárás emellett megakadályozza, hogy a víz kiszivárogjon a betonból, korrodálva az acélt vagy a betonacél megerősítéseket.

Luna Lu, a Purdue Lyles Építőmérnöki Iskola egyetemi docense elmondta:  "Ezen öngyógyító anyagok felhasználásával az infrastruktúrát adaptálhatjuk a hőmérsékleti változásokhoz. Előre gondolkodunk azon is, hogy az intelligens infrastruktúra miként befolyásolhatja majd az emberi viselkedést, és hogyan adaptálódhatna hozzá."

„A forgalom fő jellemzője mindig az iránya. A szokásos gondolkodásmód a további sávok hozzáadása az úthoz, de a mesterséges intelligencia és a bigdata azonosíthatja az alulhasznált útvonalakat, és a forgalmat erre az irányra tudják terelni. Olyan technológiát fejlesztünk, amely lehetővé teszi a forgalom jobb ellenőrzését további sávok hozzáadása nélkül.”

„Ha például jobban megértjük, hogy mikor áll készen egy új betonborítás az igazán sűrű forgalom fogadására, akkor megakadályozhatjuk az utak túl hamar történő újbóli megnyitása által okozott repedéseket. A repedések megelőzése kevesebb betoncserével járó javítási projektet jelent, ami visszahatva csökkentheti az ilyen projektek által okozott megnövekedett forgalmat.”

(Forrás: Purdue Képek: Pixabay)