Новости всё Наука - iCity.life Архангельск

Ученые НИТУ "МИСиС" разработали технологию производства "самозалечивающихся" асфальто-бетонных материалов для дорожного покрытия. Статья о свойствах полипропиленовых композитов с карбоновыми нанотрубками принята к публикации в журнале "Composites Science and Technology".

Уникальный состав с внедренными  углеродными нанотрубками и новый метод ликвидации трещин дорожного полотна позволит сократить срок ремонта трасс с недели до нескольких часов. Разработчики анонсируют сокращение затрат на ремонтно-строительные работы минимум в три раза. Технология была одобрена экспертами International Transport Alliance (ITA) и стала первой международной разработкой, включенной в программу Альянса.

Новая технология, созданная в НИТУ "МИСиС", исключает долгую и крайне неудобную для водителей замену верхнего защитного слоя дорожного полотна, требующую длительного перекрытия части трассы. Токопроводящие углеродные многостенные нанотрубки "Таунит-М" обладают уникальными параметрами, определяющими их высокую индукционную восприимчивость. Эта добавка не сильно увеличивает стоимость дорог, так как на 50 килограммов битума предлагается использовать 17 граммов нанотрубок. Смеси хватает на тонну асфальтобетона.

 

© НИТУ "МИСиС"

Структура нанотрубок для внедрения в битум-асфальтовое покрытие (разработка НИТУ "МИСиС")

Дальше предполагается применять устройство, вроде микроволновой печи по сути и асфальтового катка по форме, которое будет ехать по дороге, нагревая поверхности и приводя нанотрубки в движение, что инициирует сращивание"дорожных ран". Нагревающий прибор пока еще не разработан, но планируется построить мобильную ВЧ/СВЧ-установку с заданными параметрами, которую обсуждают в НИТУ "МИСиС" совместно с корпорациями "Ростех" и "Росатом".

 

© НИТУ "МИСиС"

Состав нанотрубок (химический в процентах: 92,4 – углерод, 5,4 – кислород, 0,7 – магний, 1,5 – кобальт)

Несклько университетов и технологических компаний Китая и Голландии разрабатывают аналогичную технологию индукционного "самозалечивания", в которой в качестве модифицирующей добавки используется металлическая фибра.

Однако предлагаемое российскими учеными использование углеродных нанотрубок увеличивает эффективность метода и существенно повышает технологичность производства, так как предполагает индукционный разогрев только тонкой битумной пленки, покрывающей каменные материалы, и не требует изменения состава асфальтобетонной смеси, необходимого в случае применения металлической фибры. Полевые испытания новой технологии планируются на одном из дорожных объектов программы подготовки к "Чемпионату мира по футболу-2018".

International Transport Alliance "Один Пояс – Один Путь" одобрил включение международной программы по созданию индукционно-залечивающихся материалов на основе инновационной технологии, представленной НИТУ "МИСиС", в  технологическую платформу для применения на проектах в Монголии, Казахстане, Малайзии и других проектах "Шелкового пути". О поддержке программы также уже заявили компании из Германии, Австрии, Китая, Гонконга, Малайзии в том числе корпорации AECOM, ASFinag, Asian Development Bank, Tianjin Hi-Tech Environment Development Co., университет TONGJI (Шанхай) и другие.

Напомним, новый "Шелковый путь", или идея "одного пояса и пути" заключается в создании инфраструктуры и налаживании взаимосвязей между странами Евразии. Предполагает два ключевых направления развития: экономический пояс "Шелкового пути" и морской "Шелковый путь" — торговые коридоры для прямых поставок товаров с Востока на Запад на льготных условиях. Эти экономические коридоры должны соединить Азиатско-тихоокеанский регион на Востоке с развитыми европейскими странами на Западе. Для этого построят сеть дорог, портов, мостов и других инфраструктурных объектов, а также создадут зоны свободной торговли.