TEDxDelft
Erik Schlangen: A "self-healing" asphalt
Erik Schlangen: Un asfalto "autorreparador"
Filmed:
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Las carreteras pavimentadas son agradables a la vista, pero se dañan fácilmente y cuesta mucho dinero repararlas. Erik Schlangen hace una demostración de un nuevo tipo de asfalto poroso hecho de materiales sencillos con una característica sorprendente: cuando se agrieta, puede ser "curado" mediante calentamiento por inducción. (Filmado en TEDxDelft)
Erik Schlangen - Experimental micromechanics pioneer
Erik Schlangen is a civil engineer and pioneer of experimental micromechanics, who focuses on making industrial materials more durable. Full bio
Erik Schlangen is a civil engineer and pioneer of experimental micromechanics, who focuses on making industrial materials more durable. Full bio
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00:53
(Hammer)
0
37295
2824
(Sonido de martilleo)
00:59
(Laughter)
1
43184
4034
(Risas)
01:19
(Microwave beeps) (Laughter)
2
64076
5924
(Pitidos del microondas)
(Risas)
(Risas)
01:31
You probably all agree with me
3
75696
2025
Probablemente todos estarán
de acuerdo conmigo
de acuerdo conmigo
01:33
that this is a very nice road.
4
77721
2775
en que esta es una
carretera muy bonita.
carretera muy bonita.
01:36
It's made of asphalt,
5
80496
2159
Está hecha de asfalto,
01:38
and asphalt is a very nice material to drive on,
6
82655
3234
y el asfalto es un buen
material para conducir,
material para conducir,
01:41
but not always, especially not on these days as today,
7
85889
4134
pero no siempre, especialmente no
en días como hoy,
en días como hoy,
01:45
when it's raining a lot.
8
90023
1851
en que llueve mucho.
01:47
Then you can have a lot of splash water in the asphalt.
9
91874
2948
Pueden tener una gran cantidad
de agua en el asfalto que salpica.
de agua en el asfalto que salpica.
01:50
And especially if you then ride with your bicycle,
10
94822
2294
Y especialmente si van
montados en su bicicleta
montados en su bicicleta
01:53
and pass these cars, then that's not very nice.
11
97116
3945
y estos automóviles pasan,
eso no es muy agradable.
eso no es muy agradable.
01:56
Also, asphalt can create a lot of noise.
12
101061
3110
Además, el asfalto puede
hacer mucho ruido.
hacer mucho ruido.
02:00
It's a noisy material,
13
104171
1614
Es un material ruidoso
02:01
and if we produce roads like in the Netherlands,
14
105785
2444
y si construimos carreteras,
como en los Países Bajos,
como en los Países Bajos,
02:04
very close to cities, then we would like a silent road.
15
108229
4132
muy cercanas a las ciudades,
querríamos una carretera silenciosa.
querríamos una carretera silenciosa.
02:08
The solution for that is to make roads
16
112361
3269
La solución para eso es hacer carreteras
02:11
out of porous asphalt.
17
115630
2177
de asfalto poroso.
02:13
Porous asphalt, a material that we use now
18
117807
1991
El asfalto poroso,
un material que usamos ahora
un material que usamos ahora
02:15
in most of the highways in the Netherlands,
19
119798
2959
en la mayoría de las
carreteras de los Países Bajos,
carreteras de los Países Bajos,
02:18
it has pores and water can just rain through it,
20
122757
3444
tiene poros y el agua puede
pasar a través de él,
pasar a través de él,
02:22
so all the rainwater will flow away to the sides,
21
126201
2901
por lo que toda el agua de lluvia
fluirá hacia los lados
fluirá hacia los lados
02:25
and you have a road that's easy to drive on,
22
129102
2089
y tendrán una carretera
por la que es fácil conducir,
por la que es fácil conducir,
02:27
so no splash water anymore.
23
131191
1930
y no salpicarán agua nunca más.
02:29
Also the noise will disappear in these pores.
24
133121
3162
El ruido también desaparecerá en estos poros.
02:32
Because it's very hollow, all the noise will disappear,
25
136283
3023
Debido a que es muy hueco,
todo el ruido desaparecerá,
todo el ruido desaparecerá,
02:35
so it's a very silent road.
26
139306
2588
así que es una carretera muy silenciosa.
02:37
It also has disadvantages, of course,
27
141894
3545
También tiene desventajas, por supuesto,
02:41
and the disadvantage of this road is that raveling can occur.
28
145439
4162
y la desventaja de esta carretera
es que se puede deshacer.
es que se puede deshacer.
02:45
What is raveling? You see that in this road
29
149601
2925
¿Qué es deshacerse?
Vean que en esta carretera
Vean que en esta carretera
02:48
that the stones at the surface come off.
30
152526
2621
las piedras de la superficie se salen.
02:51
First you get one stone, then several more,
31
155147
5278
Primero una piedra, luego varias más
02:56
and more and more and more and more,
32
160425
1742
y más y más, etc.,
02:58
and then they -- well, I will not do that. (Laughter)
33
162167
3567
y luego... bueno, no haré eso.
(Risas)
(Risas)
03:01
But they can damage your windshield,
34
165734
2914
Pero le pueden dañar su parabrisas,
03:04
so you're not happy with that.
35
168648
1790
y no estarán felices con eso.
03:06
And finally, this raveling can also lead to more and more damage.
36
170438
3990
Y, finalmente, esto puede
también llevar a más y más daños.
también llevar a más y más daños.
03:10
Sometimes you can create potholes with that.
37
174428
2616
A veces pueden crear baches con eso.
03:12
Ha. He's ready.
38
177044
4061
Ah. Está listo.
03:17
Potholes, of course, that can become a problem,
39
181105
3185
Baches, por supuesto, que
se pueden convertir en un problema,
se pueden convertir en un problema,
03:20
but we have a solution.
40
184290
1543
pero tenemos una solución.
03:21
Here you see actually how the damage appears in this material.
41
185833
3258
Aquí pueden ver realmente cómo
aparece el daño en este material.
aparece el daño en este material.
03:24
It's a porous asphalt, like I said, so you have only
42
189091
2000
Es un asfalto poroso, como dije,
así que solo tiene
así que solo tiene
03:26
a small amount of binder between the stones.
43
191091
2772
una pequeña cantidad
de adherente entre las piedras.
de adherente entre las piedras.
03:29
Due to weathering, due to U.V. light, due to oxidation,
44
193863
3319
Debido a la intemperie,
a la luz UV, a la oxidación,
a la luz UV, a la oxidación,
03:33
this binder, this bitumen,
45
197182
2728
este adherente, este betún,
03:35
the glue between the aggregates is going to shrink,
46
199910
2673
el pegamento entre los áridos,
se encogerá,
se encogerá,
03:38
and if it shrinks, it gets micro-cracks,
47
202583
1945
y si se encoge,
se harán microgrietas
se harán microgrietas
03:40
and it delaminates from the aggregates.
48
204528
1722
y se separará de los agregados.
03:42
Then if you drive over the road, you take out the aggregates --
49
206250
2560
Entonces, si conducen por la carretera,
sacarán los agregados...
sacarán los agregados...
03:44
what we just saw here.
50
208810
2996
como lo vimos aquí.
03:47
To solve this problem, we thought of self-healing materials.
51
211806
3814
Para resolver este problema, pensamos en
materiales de autorreparación.
materiales de autorreparación.
03:51
If we can make this material self-healing,
52
215620
2661
Si podemos hacer que este material se autorrepare,
03:54
then probably we have a solution.
53
218281
3193
entonces probablemente tengamos una solución.
03:57
So what we can do is use steel wool just to clean pans,
54
221474
4594
Así que lo que podemos hacer es usar
lana de acero, de esa para limpiar sartenes,
lana de acero, de esa para limpiar sartenes,
04:01
and the steel wool we can cut in very small pieces,
55
226068
3485
y podemos cortar la lana de acero
en trozos muy pequeños
en trozos muy pequeños
04:05
and these very small pieces we can mix to the bitumen.
56
229553
3904
y podemos mezclar esos
pequeños trozos con el betún.
pequeños trozos con el betún.
04:09
So then you have asphalt
57
233457
1745
Entonces tenemos asfalto
04:11
with very small pieces of steel wool in it.
58
235202
3067
con pequeños trozos de lana de acero en él.
04:14
Then you need a machine, like you see here,
59
238269
2791
Luego se necesita una máquina,
como la que ven aquí,
como la que ven aquí,
04:16
that you can use for cooking -- an induction machine.
60
241060
3139
que Uds. usan para cocinar...
una máquina de inducción.
una máquina de inducción.
04:20
Induction can heat, especially steel; it's very good at that.
61
244199
4049
La inducción puede calentar, especialmente el acero,
es muy buena en eso.
es muy buena en eso.
04:24
Then what you do is you heat up the steel,
62
248248
2682
Entonces lo que hay que hacer
es calentar el acero,
es calentar el acero,
04:26
you melt the bitumen,
63
250930
1491
derretir el betún,
04:28
and the bitumen will flow into these micro-cracks,
64
252421
2566
el betún fluirá por estas microgrietas
04:30
and the stones are again fixed to the surface.
65
254987
3207
y las piedras se fijarán
nuevamente a la superficie.
nuevamente a la superficie.
04:34
Today I use a microwave because I cannot take
66
258194
3962
Hoy usé un horno de microondas,
porque no puedo traer
porque no puedo traer
04:38
the big induction machine here onstage.
67
262156
2237
la gran máquina de inducción aquí al escenario.
04:40
So a microwave is a similar system.
68
264393
2880
El horno de microondas es un sistema similar.
04:43
So I put the specimen in, which I'm now going to take out
69
267273
3645
Puse la muestra, que ahora voy a sacar
04:46
to see what happened.
70
270918
3252
para ver qué ocurrió.
04:50
So this is the specimen coming out now.
71
274170
2493
Esta es la muestra que sale ahora.
04:52
So I said we have such an industrial machine in the lab
72
276663
4393
Dije que tenemos este tipo de
máquina industrial en el laboratorio
máquina industrial en el laboratorio
04:56
to heat up the specimens.
73
281056
2272
para calentar las muestras.
04:59
We tested a lot of specimens there,
74
283328
2090
Probamos muchas muestras ahí
05:01
and then the government, they actually saw our results,
75
285418
3175
y luego el gobierno, realmente
vieron nuestros resultados,
vieron nuestros resultados,
05:04
and they thought, "Well, that's very interesting. We have to try that."
76
288593
3950
y pensaron: "Bueno, eso es muy interesante.
Tenemos que intentarlo".
Tenemos que intentarlo".
05:08
So they donated to us a piece of highway,
77
292543
2316
Así que nos donaron
un pedazo de carretera,
un pedazo de carretera,
05:10
400 meters of the A58, where we had to make
78
294859
3487
400 metros de la autopista A58,
en la que tuvimos que hacer
en la que tuvimos que hacer
05:14
a test track to test this material.
79
298346
2510
un carril de ensayo
para probar este material.
para probar este material.
05:16
So that's what we did here. You see where we were making the test road,
80
300856
3532
Así que eso fue lo que hicimos ahí. Ven en dónde
estábamos haciendo la prueba en carretera,
estábamos haciendo la prueba en carretera,
05:20
and then of course this road will last several years
81
304388
4498
y entonces, por supuesto, esta
carretera durará varios años
carretera durará varios años
05:24
without any damage. That's what we know from practice.
82
308886
3288
sin ningún daño. Eso es lo
que sabemos de la práctica.
que sabemos de la práctica.
05:28
So we took a lot of samples from this road
83
312174
2779
Tomamos muchas muestras de esta carretera
05:30
and we tested them in the lab.
84
314953
2269
y las probamos en el laboratorio.
05:33
So we did aging on the samples,
85
317222
2917
Hicimos envejecer las muestras,
05:36
did a lot of loading on it, healed them with our induction machine,
86
320139
3612
colocamos mucha carga en ellas, las reparamos
luego con nuestra máquina de inducción
luego con nuestra máquina de inducción
05:39
and healed them and tested them again.
87
323751
2826
y las reparamos y las volvimos a probar.
05:42
Several times we can repeat that.
88
326577
1904
Podemos repetir esto muchas veces.
05:44
So actually, the conclusion from this research is that
89
328481
2225
Así que, en realidad, la conclusión
de esta investigación es que
de esta investigación es que
05:46
if we go on the road every four years
90
330706
3318
si vamos a la carretera cada 4 años
05:49
with our healing machine -- this is the big version
91
334024
2880
con nuestra máquina reparadora
--esta es la versión en grande
--esta es la versión en grande
05:52
we have made to go on the real road --
92
336904
1905
que hicimos para ir a la carretera de verdad--
05:54
if we go on the road every four years
93
338809
1870
si vamos a la carretera cada 4 años
05:56
we can double the surface life of this road,
94
340679
3750
podemos duplicar la vida
de la superficie de ésta,
de la superficie de ésta,
06:00
which of course saves a lot of money.
95
344429
2177
lo que por su puesto
ahorra mucho dinero.
ahorra mucho dinero.
06:02
Well, to conclude, I can say
96
346606
2177
Bueno, para concluir, puedo decir
06:04
that we made a material
97
348783
2756
que hemos hecho un material
06:07
using steel fibers, the addition of steel fibers,
98
351539
3780
usando fibras de acero,
incorporando estas fibras,
incorporando estas fibras,
06:11
using induction energy to really
99
355319
2509
usando la energía de inducción
para, en realidad,
para, en realidad,
06:13
increase the surface life of the road,
100
357828
2667
aumentar la vida de
la superficie de la carretera,
la superficie de la carretera,
06:16
double the surface life you can even do,
101
360495
1750
incluso pueden duplicar
la vida de la superficie.
la vida de la superficie.
06:18
so it will really save a lot of money with very simple tricks.
102
362245
3664
De verdad se ahorrará mucho
dinero con trucos muy simples.
dinero con trucos muy simples.
06:21
And now you're of course curious if it also worked.
103
365909
3473
Y ahora, por supuesto, tienen
curiosidad de si esto también funcionó.
curiosidad de si esto también funcionó.
06:25
So we still have the specimen here. It's quite warm.
104
369382
3103
Aún tenemos la muestra aquí.
Está bastante caliente.
Está bastante caliente.
06:28
Actually, it still has to cool down first
105
372485
2579
En realidad, se tiene que enfriar primero
06:30
before I can show you that the healing works.
106
375064
2340
antes de que les pueda
mostrar cómo actúa la reparación.
mostrar cómo actúa la reparación.
06:33
But I will do a trial.
107
377404
2868
Pero voy a hacer un intento.
06:36
Let's see. Yeah, it worked.
108
380272
2759
Veamos. Sí, funcionó.
06:38
Thank you.
109
383031
1350
Gracias.
06:40
(Applause)
110
384381
5416
(Aplausos)
ABOUT THE SPEAKER
Erik Schlangen - Experimental micromechanics pioneerErik Schlangen is a civil engineer and pioneer of experimental micromechanics, who focuses on making industrial materials more durable.
Why you should listen
Erik Schlangen is a Civil Engineering professor at Delft University of Technology and the Chair of Experimental Micromechanics. His areas of research include durability mechanics and "self-healing" materials, like the asphalt and concrete he and his team have developed that can be repaired with induction. This special asphalt is made with tiny steel wool fibers, which, when heated with induction, extends the life of the material. Currently Schlangen and his team are testing the asphalt on the A58 road near Vilssingen in the Netherlands, with the hope that it can be used in future roads all over the country.
Erik Schlangen | Speaker | TED.com