Microcápsulas de base biológica foram adicionadas ao asfalto para criar estradas que se auto-reparam quando ocorrem rachaduras, um avanço que pode resolver o problema de buracos de £ 143 milhões no Reino Unido. Cientistas do King’s College London e da Swansea University, em colaboração com cientistas do Chile, projetaram o asfalto auto-reparador, que não requer manutenção ou intervenção humana.
“Essas soluções avançadas visam evitar a formação de rachaduras em estágios iniciais nas estradas de forma autônoma, reduzindo assim sua progressão para buracos futuros”, disse o Dr. Jose Norambuena-Contreras, professor sênior do Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Swansea.
Rachaduras ocorrem quando o betume endurece por oxidação, mas os processos exatos por trás disso são desconhecidos. A equipe encontrou uma maneira de reverter a rachadura e desenvolver métodos para “costurar” o asfalto novamente.
Durante a pesquisa, o aprendizado de máquina foi usado para estudar moléculas orgânicas em fluidos complexos como o betume. A equipe desenvolveu um novo modelo baseado em dados para acelerar simulações atomísticas , avançando a pesquisa sobre oxidação do betume e formação de rachaduras. A equipe também está colaborando com o Google Cloud para simular o comportamento do betume em um computador.
Para tornar o asfalto ‘auto-reparador’, a equipe incorporou ‘esporos’, que são pequenos materiais porosos feitos de plantas. Os esporos são preenchidos com óleos reciclados, que são liberados quando o asfalto começa a fraturar . Isso reverte o processo de rachadura.
“As cápsulas são incorporadas na mistura asfáltica do pavimento”, disse o Dr. Norambuena-Contreras. “Isso significa que elas modificam o betume e se integram ao material, embora não sejam diretamente expostas ao ambiente, pois permanecem dentro do asfalto. Nesse sentido, o esporo atua como um aditivo que melhora a autocura do asfalto sem ser diretamente exposto à água.”
Os cientistas estão usando cada vez mais materiais reciclados no asfalto para reduzir o uso de combustíveis fósseis e tornar as estradas mais sustentáveis.
Em experimentos de laboratório, esse material asfáltico avançado demonstrou curar completamente uma “microfissura” em sua superfície em menos de uma hora.
Buracos são um problema grave na Inglaterra e no País de Gales, onde £ 143,5 milhões são gastos anualmente para preenchê-los, com uma estimativa de £ 16,3 bilhões necessários para levar as estradas a um padrão satisfatório.
O Dr. Francisco Martin-Martinez, especialista em química computacional do King’s College London, disse: “Criar asfalto que pode se auto-regenerar aumentará a durabilidade das estradas e reduzirá a necessidade de as pessoas taparem buracos.
“Também estamos usando materiais sustentáveis em nosso novo asfalto, incluindo resíduos de biomassa. Isso reduzirá nossa dependência de petróleo e recursos naturais. Resíduos de biomassa estão disponíveis localmente e em todos os lugares, e são baratos. Produzir materiais de infraestrutura a partir de recursos locais, como resíduos, reduz a dependência da disponibilidade de petróleo, o que ajuda as áreas do mundo que têm acesso limitado ao asfalto à base de petróleo.”
Fonte: The Engineer