TEDxDelft
Erik Schlangen: A "self-healing" asphalt
Erik Schlangen: Az "öngyógyító" aszfalt
Filmed:
Readability: 3.1
1,041,208 views
A burkolt utak szépnek hatnak, de könnyen károsodnak és költséges a javításuk. Erik Schlangen egy új típusú, porózus aszfaltot mutat be, mely egyszerű anyagokból áll össze, és ha megreped, indukciós melegítéssel "meggyógyítható". (TEDxDelft felvétel.)
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
Double-click the English transcript below to play the video.
00:53
(Hammer)
0
37295
2824
(Kalapács)
00:59
(Laughter)
1
43184
4034
(Nevetés)
01:19
(Microwave beeps) (Laughter)
2
64076
5924
(Mikró sípol) (Nevetés)
01:31
You probably all agree with me
3
75696
2025
Valószínűleg mindannyian egyetértenek velem,
01:33
that this is a very nice road.
4
77721
2775
hogy ez egy nagyon szép út.
01:36
It's made of asphalt,
5
80496
2159
Aszfaltból készült,
01:38
and asphalt is a very nice material to drive on,
6
82655
3234
ami egy olyan anyag, amin kellemes utazni,
01:41
but not always, especially not on these days as today,
7
85889
4134
de nem mindig, főleg nem az olyan napokon mint a mai,
01:45
when it's raining a lot.
8
90023
1851
mikor is igen sokat esik az eső.
01:47
Then you can have a lot of splash water in the asphalt.
9
91874
2948
Ilyenkor egy csomó locs-pocs van az aszfalton.
01:50
And especially if you then ride with your bicycle,
10
94822
2294
Ez igen kellemetlen tud lenni, főleg mikor
01:53
and pass these cars, then that's not very nice.
11
97116
3945
biciklizünk és elhajt melletünk egy autó.
01:56
Also, asphalt can create a lot of noise.
12
101061
3110
Ezenkívül az aszfalt igen nagy zajt tud csinálni.
02:00
It's a noisy material,
13
104171
1614
Ez egy zajos anyag,
02:01
and if we produce roads like in the Netherlands,
14
105785
2444
viszont ha utakat építünk mondjuk Hollandiában,
02:04
very close to cities, then we would like a silent road.
15
108229
4132
közel a városokhoz, akkor ugye csendes utakat szeretnénk.
02:08
The solution for that is to make roads
16
112361
3269
A megoldás az, hogy az utakat
02:11
out of porous asphalt.
17
115630
2177
porózus (lyukacsos) aszfaltból készítjük.
02:13
Porous asphalt, a material that we use now
18
117807
1991
A porózus aszfalt, amit ma Hollandiában
02:15
in most of the highways in the Netherlands,
19
119798
2959
a legtöbb autópálya építésénél használunk,
02:18
it has pores and water can just rain through it,
20
122757
3444
pórusokat tartalmaz, melyen a víz könnyen átfolyik,
02:22
so all the rainwater will flow away to the sides,
21
126201
2901
így az esővíz az út széleire folyik,
02:25
and you have a road that's easy to drive on,
22
129102
2089
tehát kapunk egy olyan utat, amin könnyű vezetni,
02:27
so no splash water anymore.
23
131191
1930
és még pocsolya sincs rajta.
02:29
Also the noise will disappear in these pores.
24
133121
3162
Ráadásul ezek a pórusok a zajt is elnyelik.
02:32
Because it's very hollow, all the noise will disappear,
25
136283
3023
Mivel nagyon üreges, ezért eloszlatja a zajt,
02:35
so it's a very silent road.
26
139306
2588
aminek az eredménye egy nagyon csendes út.
02:37
It also has disadvantages, of course,
27
141894
3545
Persze vannak hátrányai,
02:41
and the disadvantage of this road is that raveling can occur.
28
145439
4162
esetünkben az, hogy lemállás fordulhat elő.
02:45
What is raveling? You see that in this road
29
149601
2925
Mi a lemállás? Ezen az úton szépen látható,
02:48
that the stones at the surface come off.
30
152526
2621
hogy a felszíni kavicsok lemállanak.
02:51
First you get one stone, then several more,
31
155147
5278
Először csak egy kavics, aztán több,
02:56
and more and more and more and more,
32
160425
1742
majd még több, még több és még több,
02:58
and then they -- well, I will not do that. (Laughter)
33
162167
3567
míg végül -- na jó, ilyet azért nem csinálok. (Nevetés)
03:01
But they can damage your windshield,
34
165734
2914
Viszont károsíthatják a szélvédőt,
03:04
so you're not happy with that.
35
168648
1790
aminek nem igazán örül az ember.
03:06
And finally, this raveling can also lead to more and more damage.
36
170438
3990
Így tehát ez a lemállás komoly károkat okozhat.
03:10
Sometimes you can create potholes with that.
37
174428
2616
Néha még gödröket is lehet vele csinálni.
03:12
Ha. He's ready.
38
177044
4061
Ha. Elkészült.
03:17
Potholes, of course, that can become a problem,
39
181105
3185
A gödrök persze szintén nagy problémákat jelentenek,
03:20
but we have a solution.
40
184290
1543
de már találtunk rájuk megoldást.
03:21
Here you see actually how the damage appears in this material.
41
185833
3258
Itt tisztán látható, hogyan is jelentkezik a károsodás az anyagon.
03:24
It's a porous asphalt, like I said, so you have only
42
189091
2000
Ez porózus aszfalt, ahogy már említettem,
03:26
a small amount of binder between the stones.
43
191091
2772
csak egy kevés kötőanyag van a kavicsok között.
03:29
Due to weathering, due to U.V. light, due to oxidation,
44
193863
3319
Az időjárás, az UV-fény, az oxidáció miatt,
03:33
this binder, this bitumen,
45
197182
2728
ez a kötőanyag, ez a szurok,
03:35
the glue between the aggregates is going to shrink,
46
199910
2673
lényegében a ragasztó a töltőanyag között elkezd zsugorodni,
03:38
and if it shrinks, it gets micro-cracks,
47
202583
1945
és ha zsugorodik, akkor mikrotörések jelentkeznek rajta,
03:40
and it delaminates from the aggregates.
48
204528
1722
majd elválik a töltőanyagtól.
03:42
Then if you drive over the road, you take out the aggregates --
49
206250
2560
Így amikor utazunk, a kerék gumija felveri
03:44
what we just saw here.
50
208810
2996
a kavicsokat, amiket az imént láttunk.
03:47
To solve this problem, we thought of self-healing materials.
51
211806
3814
Ennek a megelőzésére az öngyógyító anyagokra gondoltunk.
03:51
If we can make this material self-healing,
52
215620
2661
Mi volna, ha ezt az aszfaltot öngyógyítóvá tudnánk tenni?
03:54
then probably we have a solution.
53
218281
3193
Valószínűleg ez lenne a megoldás.
03:57
So what we can do is use steel wool just to clean pans,
54
221474
4594
Annyit tehetünk, hogy acélfonalat használunk, olyat, mint a serpenyő tisztítására.
04:01
and the steel wool we can cut in very small pieces,
55
226068
3485
Az acélfonalat pici részekre vághatjuk,
04:05
and these very small pieces we can mix to the bitumen.
56
229553
3904
amiket belekeverhetünk a szurokba.
04:09
So then you have asphalt
57
233457
1745
Így olyan aszfaltot kapunk,
04:11
with very small pieces of steel wool in it.
58
235202
3067
ami apró acélfonalakat tartalmaz.
04:14
Then you need a machine, like you see here,
59
238269
2791
Aztán szükség van egy gépre, amit itt is láthatnak,
04:16
that you can use for cooking -- an induction machine.
60
241060
3139
amit sütésre használhatunk -- egy indukciós gép.
04:20
Induction can heat, especially steel; it's very good at that.
61
244199
4049
A gép különösen jó acél melegítésére.
04:24
Then what you do is you heat up the steel,
62
248248
2682
Tehát felmelegítjük az acélt,
04:26
you melt the bitumen,
63
250930
1491
felolvasztjuk a szurkot,
04:28
and the bitumen will flow into these micro-cracks,
64
252421
2566
ami aztán befolyik a mikrotörések közé,
04:30
and the stones are again fixed to the surface.
65
254987
3207
így a kavicsok újra rögzülnek a felszínre.
04:34
Today I use a microwave because I cannot take
66
258194
3962
Ma egy mikrósütőt használtam, mivel nem hozhatok be ide
04:38
the big induction machine here onstage.
67
262156
2237
egy nagy indukciós gépet.
04:40
So a microwave is a similar system.
68
264393
2880
A mikrósütő egy hasonló rendszer.
04:43
So I put the specimen in, which I'm now going to take out
69
267273
3645
Betettem a mintadarabot, amit most kiveszek,
04:46
to see what happened.
70
270918
3252
hogy megnézzük mi történt vele.
04:50
So this is the specimen coming out now.
71
274170
2493
Ez itt a mintadarab, amint épp kiveszem.
04:52
So I said we have such an industrial machine in the lab
72
276663
4393
A laborunkban van egy olyan ipari gép
04:56
to heat up the specimens.
73
281056
2272
amivel az ilyen melegítések megoldhatóak.
04:59
We tested a lot of specimens there,
74
283328
2090
Nagyon sokféle mintát teszteltünk,
05:01
and then the government, they actually saw our results,
75
285418
3175
majd az eredményeinket látva a kormány azt mondta,
05:04
and they thought, "Well, that's very interesting. We have to try that."
76
288593
3950
hogy "Hát ez érdekes, jó lenne kipróbálni élesben."
05:08
So they donated to us a piece of highway,
77
292543
2316
Megajándékoztak minket egy darabka autópályával,
05:10
400 meters of the A58, where we had to make
78
294859
3487
egy 400 méteres szakasszal az A58-ason, ahol is
05:14
a test track to test this material.
79
298346
2510
egy tesztpályát készítettünk ebből az anyagból.
05:16
So that's what we did here. You see where we were making the test road,
80
300856
3532
Ezt csináltuk itt. Láthatják, hogy hol csináltuk a teszt utat,
05:20
and then of course this road will last several years
81
304388
4498
és természetesen ez az út sok évig kitart majd,
05:24
without any damage. That's what we know from practice.
82
308886
3288
mindenféle károsodás nélkül. Ezt a gyakorlatból tudjuk.
05:28
So we took a lot of samples from this road
83
312174
2779
Később mintákat vettünk ebből az útból,
05:30
and we tested them in the lab.
84
314953
2269
hogy azokat a laborban tesztelhessük.
05:33
So we did aging on the samples,
85
317222
2917
Vizsgáltuk az elöregedést,
05:36
did a lot of loading on it, healed them with our induction machine,
86
320139
3612
nagy megterhelés alá helyeztük, felmelegítettük a gépünkkel,
05:39
and healed them and tested them again.
87
323751
2826
majd újra teszteltük őket.
05:42
Several times we can repeat that.
88
326577
1904
Számos alkalommal megismételhetjük ezt.
05:44
So actually, the conclusion from this research is that
89
328481
2225
Eme kutatás eredménye végül is az,
05:46
if we go on the road every four years
90
330706
3318
hogy ha négy évente felmegyünk az utakra
05:49
with our healing machine -- this is the big version
91
334024
2880
ezzel a melegítő géppel -- ez a nagy változat
05:52
we have made to go on the real road --
92
336904
1905
amit mobilisra terveztünk --
05:54
if we go on the road every four years
93
338809
1870
tehát négy évente egyszer kell használnunk
05:56
we can double the surface life of this road,
94
340679
3750
ahhoz, hogy megduplázzuk az út felszínének élettartamát,
06:00
which of course saves a lot of money.
95
344429
2177
amivel persze rengeteg pénzt megtakarítunk.
06:02
Well, to conclude, I can say
96
346606
2177
Befejezésül annyit mondhatok,
06:04
that we made a material
97
348783
2756
hogy egy olyan anyagot készítettünk,
06:07
using steel fibers, the addition of steel fibers,
98
351539
3780
melyben acélszálakat alkalmazva,
06:11
using induction energy to really
99
355319
2509
indukciós energia segítségével
06:13
increase the surface life of the road,
100
357828
2667
megnövelhetjük az utak élettartamát,
06:16
double the surface life you can even do,
101
360495
1750
akár meg is duplázhatjuk azt.
06:18
so it will really save a lot of money with very simple tricks.
102
362245
3664
Ez a kis trükk rengeteg pénzt megspórol.
06:21
And now you're of course curious if it also worked.
103
365909
3473
Gondolom most arra kíváncsiak,
hogy ez valóban működött-e.
hogy ez valóban működött-e.
06:25
So we still have the specimen here. It's quite warm.
104
369382
3103
Itt a mintadarab a kezemben. Még forró.
06:28
Actually, it still has to cool down first
105
372485
2579
Még le kell, hogy hűljön,
06:30
before I can show you that the healing works.
106
375064
2340
mielőtt meg tudnám mutatni, hogy a melegítés működök.
06:33
But I will do a trial.
107
377404
2868
De tegyünk egy próbát.
06:36
Let's see. Yeah, it worked.
108
380272
2759
Nézzük csak, hát igen, működött.
06:38
Thank you.
109
383031
1350
Köszönöm.
06:40
(Applause)
110
384381
5416
(Taps)
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