Новый бетон спасёт дороги от обледенения, а корпорации - от промышленного шпионажа
Кажется, скользкие и заснеженные улицы в скором времени останутся в прошлом. Американские учёные разработали новый вид бетона, способный проводить ток. "Умное" покрытие с помощью электричества будет очищать трассу, просто растопив лёд или снег.
Исследователь из Университета Небраски-Линкольна (The University of Nebraska-Lincoln) профессор гражданской инженерии Крис Туань (Chris Tuan) изобрёл новый вид бетона, изменив традиционный состав всего на одну четверть. Он добавил к нему некоторое количество стальных стружек и углеродных частиц.
Несмотря на то, что новые ингредиенты в "рецепте" бетона составляют всего 20%, именно они проводят ток, не делая покрытие дорог не безопасным на ощупь.
Особая версия асфальтового бетона буквально плавит лёд и снег, очищая трассу даже при худших погодных условиях.
Снег ложится на покрытие, как и на любое другое, но не пройдёт и минуты, как он начинает таять под воздействием "термоасфальта".
Группа учёных во главе с Туанем планирует продемонстрировать возможности "электрического" бетона прежде всего представителям Федерального управления гражданской авиации США. Обледенение взлётно-посадочных полос и других дорог в аэропортах доставляет массу проблем.
Испытания разработки пройдут в марте 2016 года. Если они пройдут успешно, и новое покрытие оправдает себя, то его начнут использовать в одном из крупнейших аэропортов Америки.
"К моему удивлению, они не хотят использовать такой бетон для взлётно-посадочных полос. Им нужна разработка для другой территории аэропорта, где находится много тележек для разгрузки багажа, еды, мусора, топлива и другого сервиса, и доступ к ним всегда должен быть очищен", — рассказала Туань.
"В FAA сказали, что если бы у них был такой "термоасфальт", в аэропорту было бы гораздо меньше задержек, связанных с погодными условиями", — добавил исследователь.
К слову, подобная разработка использовалась при строительстве в 2002 году моста в 25 километрах от города Линкольн. Это был совместный проект группы Туаня и Управления дорог штата Небраска. Инженеры тогда соорудили первый в мире мост с применением электропроводящего бетона, в конструкцию входят 52 токопроводящие плиты, которые уже на протяжении 14 лет успешно борются с обледенением дороги.
"Мосты всегда промерзают, потому что они подвержены воздействию окружающей среды как снизу, так и сверху", — объясняет инженер, отмечая, что необязательно строить целые проезжие части из электропроводного бетона. "Можно просто использовать его в определённых местах, где чаще всего образуются выбоины", — добавляет он.
Выбоины обычно появляются из-за промерзания полотна (вода проникает внутрь, замерзает и лёд расширяет даже небольшие трещины), из-за солей и других химических веществ, вызывающих старение бетона, отмечает Туань. Но электропроводящий бетон может стать отличной альтернативой техническому обслуживанию дорог.
По словам учёного, электроэнергия, необходимая для растапливания льда во время трёхдневного снежного шторма, обойдётся примерно в 250 долларов США, что в несколько раз меньше стоимости грузовика с химикатами.
По мнению Туаня, новый вид бетона может быть эффективным при использовании на многолюдных перекрёстках, проездах, тротуарах.
Инженер также считает, что уникальный материал поможет бороться даже с промышленным шпионажем. Бетон с добавлением минерала под названием магнетит может блокировать радиочастотные волны, используемые мобильными телефонами. Таким образом, материал можно использовать для защиты зданий от электромагнитных волн. Туань и его коллеги построили в лаборатории небольшое строение с использованием нового вида бетона для демонстрации защиты от электромагнитных волн.
"Мы приглашаем всех участников, заинтересованных в новой технологии, прийти и попробовать использовать мобильные телефоны", — сказал учёный, отметив, что они убедятся, что бетон блокирует связь.
Отметим, что материаловеды давно пытаются разработать технологию, которая может предотвратить дорогостоящий ремонт различных трасс и сооружений. Исследователи из южнокорейского университета Юнсэй нашли способ "заживлять" трещины в бетоне с помощью солнца.