Öngyógyító aszfaltot fejlesztettek mesterséges intelligencia segítségével

A Swansea Egyetem és a King's College London kutatócsoportja úttörő kutatási eredményekről számolt be: biomassza és a Google Cloud mesterséges intelligenciájának a bevetésével öngyógyító aszfaltot fejlesztettek ki. A kutatás nagyon is gyakorlati célokat szolgál: a kátyús utak karbantartása az Egyesült Királyságnak évi 143,5 millió fontjába (72 037 000 000 Ft) kerül.

Hogyan lehet egy út öngyógyító?

A kutatócsoport különböző szakterületek, így az anyagtudomány, a kémia és a számítástechnika szakértőit tömörítette, hogy olyan új aszfalttechnológiát dolgozzanak ki, ami utánozza a természet – a fák és egyes állatok – önjavító mechanizmusait.

A kátyúk keletkezésének fő oka, hogy az aszfaltban található, ragadós fekete anyag, a bitumen idővel oxidálódik, megkeményedik, majd elreped.

A fejlesztők hajszálnál is vékonyabb kapszulákat építettek az aszfaltba. Ezek a kapszulák növényi eredetű porózus anyagból készülnek, amelyeket olajalapú újrahasznosított anyagokkal töltöttek fel.

Az önjavítási-gyógyítási folyamat az aszfalton belüli repedések megjelenésével indul. A repedés fizikai nyomása szétrepeszti a kapszulát, amiből felszabadul az újrahasznosított anyag. Ez kémiai reakcióba lép a megszilárdult bitumennel, és visszaállítja annak rugalmasságát. A kémiai hatás ugyanis meglágyítja a bitument, mire a repedések megszűnnek.

A teljes folyamat kevesebb mint egy óra alatt lezajlik és helyreállítja az aszfalt szerkezeti integritását. Az egész folyamat automatikusan, emberi beavatkozás nélkül történik, és mivel a felhasznált újrahasznosítható anyagok bioalapúak, a környezeti terhelés is minimális szinten marad.

Emellett a kutatócsoport azt állítja, hogy a Google Clouddal új, adatvezérelt modellt fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi az összetett molekuláris szintű elemzést. Az MI-modell alkalmazása felgyorsította az atomi szintű szimulációkat, hogy jobban megértsék a bitumen oxidációs folyamatait és a repedésképződési mechanizmusokat: ez tette lehetővé a hagyományos számítási modelleknél sokkal gyorsabb és költséghatékonyabb elemzést.

Dr. Francisco Martin-Martinez, a londoni King's College szakértője, a Google Cloud Research Innovators Program kutatója szerint a természet utánzása meghosszabbítja útjaink élettartamát, és utat nyit világszerte egy fenntarthatóbb és rugalmasabb közúti infrastruktúra felé. Ami jelentős mértékben annak köszönhető, hogy a Google Clouddal mesterséges intelligencia eszközöket fejlesztettek ki ezen öngyógyító mechanizmusok fejlesztéséhez.

A kutatócsoport szerint az Egyesült Királyságban évente körülbelül 20 millió tonna aszfaltot állítanak elő, és a gyártás jelentős környezetszennyező szén-dioxid-kibocsátással jár. Az önjavító aszfalttechnológia nemcsak az útfenntartási költségek csökkentésére, hanem az ország 2050-re kitűzött, nulla szén-dioxid-kibocsátásra vonatkozó céljának eléréséhez fontos technológia lehet.