Инженеры внедрили в асфальт ткань, которая сообщает о повреждениях
В Германии исследователи из Института Вильгельма Клаудица при Fraunhofer WKI совместно с проектом SenAD2 создали сенсорную ткань из льна, которая позволяет асфальтированным дорогам самостоятельно «сообщать» о трещинах и повреждениях. Технология призвана заменить традиционные методы контроля, которые требуют бурения и разрушительного отбора образцов.
Как работает технология
Ткань изготовлена из натуральных волокон льна, в которые встроены ультратонкие проводники диаметром меньше миллиметра. После укладки под асфальт материал непрерывно фиксирует деформацию и напряжение в базовом слое дороги. Изменения в электрическом сопротивлении ткани обрабатываются алгоритмами искусственного интеллекта, позволяя инженерам видеть скрытые повреждения и прогнозировать их развитие. Если сравнивать дорогу с организмом, ткань действует как нервная система, мгновенно сигнализируя о проблемных участках.
Раньше оценка состояния дорожного основания ограничивалась визуальным осмотром и бурением кернов. Микротрещины оставались незамеченными до момента серьезного разрушения, что приводило к дорогостоящему ремонту и нарушению движения. Новая система позволяет получать данные в режиме реального времени на больших участках дороги, планировать ремонт и экономить ресурсы.
Кристина Хекстер, научный сотрудник Fraunhofer WKI, отмечает, что ткань помогает дорожным службам решать, где и когда необходимо повторное покрытие.
«Мы можем наблюдать динамику изменений и на основе этого прогнозировать деградацию покрытия. Это не продлевает срок службы асфальта напрямую, но делает управление дорогами более точным и эффективным», — пояснила она.
Ткань рассчитана на суровые условия. Она выдерживает вес асфальтоукладчиков и грузовиков во время строительства, а датчики не повреждаются ни при ткачестве, ни при укладке. Производится материал на станке с двойной рапирой: ширина составляет 50 см, длину можно адаптировать под конкретный участок дороги, что делает технологию масштабируемой.
Что показали испытания
На первом испытательном участке в промышленной зоне ткань уложили по всей ширине дороги. Датчики фиксируют изменения сопротивления, вызванные движением автомобилей, и передают информацию на придорожный измерительный блок. ИИ анализирует данные, определяет характер повреждений и прогнозирует дальнейшее ухудшение состояния дороги. Результаты отображаются на цифровой панели управления, доступной не только для дорожных служб, но и для компаний и участников движения.
Испытания подтвердили, что ткань устойчива к смещению и скольжению, а структура не разрушилась под асфальтом. Использование толстой пряжи и широкие интервалы между проводниками увеличивают стабильность материала. В ближайшем будущем планируется интеграция таких тканей на реальных дорогах для постоянного мониторинга крупных участков.
Таким образом, умная ткань превращает асфальт в активный сенсор, способный предупреждать о повреждениях до того, как они станут видимыми на поверхности. Это открывает путь к более экономичному, безопасному и устойчивому содержанию дорог, снижая количество разрушительных ремонтов и позволяя дорожным службам работать на опережение.
Асфальт сделали прочнее, добавив в него отходы от электронных сигарет
Прощайте, выбоины: изобретено самовосстанавливающееся дорожное покрытие
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram