TEDxDelft
Erik Schlangen: A "self-healing" asphalt
Erik Schlangen: Asfalt care se repară singur
Filmed:
Readability: 3.1
1,041,208 views
Drumurile pavate sunt frumoase, dar se strică repede, iar reparațiile sunt costisitoare. Erik Schlangen demonstrează un nou tip de asfalt făcut din materiale simple cu caracteristici uimitoare: când crapă pot fi reparate prin încălzire inductivă. (Filmat la 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
Double-click the English transcript below to play the video.
00:53
(Hammer)
0
37295
2824
(Lovitură de ciocan)
00:59
(Laughter)
1
43184
4034
(Râsete)
01:19
(Microwave beeps) (Laughter)
2
64076
5924
(Cuptor cu microunde) (Râsete)
01:31
You probably all agree with me
3
75696
2025
Probabil sunteți de acord cu mine
01:33
that this is a very nice road.
4
77721
2775
că acesta e un drum foarte frumos.
01:36
It's made of asphalt,
5
80496
2159
E făcut din asfalt,
01:38
and asphalt is a very nice material to drive on,
6
82655
3234
iar asfaltul e un material bun pe care să conduci,
01:41
but not always, especially not on these days as today,
7
85889
4134
însă nu întotdeauna, mai ales în zile ca aceasta,
01:45
when it's raining a lot.
8
90023
1851
când plouă mult.
01:47
Then you can have a lot of splash water in the asphalt.
9
91874
2948
Apa de pe asfalt se împrăștie în toate părțile.
01:50
And especially if you then ride with your bicycle,
10
94822
2294
În astfel de zile, mai ales dacă mergi pe bicicletă
01:53
and pass these cars, then that's not very nice.
11
97116
3945
și treci pe lângă mașini, nu e deloc plăcut.
01:56
Also, asphalt can create a lot of noise.
12
101061
3110
De asemenea, asfaltul
02:00
It's a noisy material,
13
104171
1614
poate crea mult zgomot,
02:01
and if we produce roads like in the Netherlands,
14
105785
2444
iar dacă facem astfel de drumuri în Olanda,
02:04
very close to cities, then we would like a silent road.
15
108229
4132
aproape de orașe, ne-am dori un drum care nu produce zgomot.
02:08
The solution for that is to make roads
16
112361
3269
Soluția este să facem drumuri
02:11
out of porous asphalt.
17
115630
2177
din asfalt poros.
02:13
Porous asphalt, a material that we use now
18
117807
1991
Asfaltul poros, un material pe care îl folosim acum
02:15
in most of the highways in the Netherlands,
19
119798
2959
pentru majoritatea autostrăzilor din Olanda,
02:18
it has pores and water can just rain through it,
20
122757
3444
are pori prin care apa se poate scurge,
02:22
so all the rainwater will flow away to the sides,
21
126201
2901
astfel că toată apa de ploaie se va scurge către margini,
02:25
and you have a road that's easy to drive on,
22
129102
2089
și avem un drum pe care se poate conduce ușor,
02:27
so no splash water anymore.
23
131191
1930
fără apă care se împrăștie.
02:29
Also the noise will disappear in these pores.
24
133121
3162
De asemenea, zgomotul va fi atenuat de acești pori.
02:32
Because it's very hollow, all the noise will disappear,
25
136283
3023
Pentru că asfaltul absoarbe zgomotul prin cavități,
02:35
so it's a very silent road.
26
139306
2588
nu se va mai auzi nimic.
02:37
It also has disadvantages, of course,
27
141894
3545
Există și dezavantaje, desigur,
02:41
and the disadvantage of this road is that raveling can occur.
28
145439
4162
iar dezavantajul acestui drum este că poate apărea criblura.
02:45
What is raveling? You see that in this road
29
149601
2925
Ce este criblura? Se vede că în cazul acestui drum,
02:48
that the stones at the surface come off.
30
152526
2621
pietrele de la suprafață se desprind.
02:51
First you get one stone, then several more,
31
155147
5278
Mai întâi apare o piatră, apoi mai multe,
02:56
and more and more and more and more,
32
160425
1742
și mai multe, și mai multe, și mai multe,
02:58
and then they -- well, I will not do that. (Laughter)
33
162167
3567
și apoi pietrele -- ei bine, n-am să fac asta. (Râsete)
03:01
But they can damage your windshield,
34
165734
2914
Dar îți pot sparge parbrizul,
03:04
so you're not happy with that.
35
168648
1790
și nu îți convine.
03:06
And finally, this raveling can also lead to more and more damage.
36
170438
3990
În cele din urmă, criblura poate să producă mai multe stricăciuni.
03:10
Sometimes you can create potholes with that.
37
174428
2616
Uneori apar gropi în asfalt.
03:12
Ha. He's ready.
38
177044
4061
Aha. E gata.
03:17
Potholes, of course, that can become a problem,
39
181105
3185
Gropi care, desigur, pot deveni o problemă,
03:20
but we have a solution.
40
184290
1543
dar avem o soluție.
03:21
Here you see actually how the damage appears in this material.
41
185833
3258
Aici vedeți cum se produce practic deteriorarea materialului.
03:24
It's a porous asphalt, like I said, so you have only
42
189091
2000
E un asfalt poros, după cum am spus, pietrele sunt legate între ele
03:26
a small amount of binder between the stones.
43
191091
2772
de o cantitate mică de liant.
03:29
Due to weathering, due to U.V. light, due to oxidation,
44
193863
3319
Din cauza vremii, a razelor UV, a oxidării,
03:33
this binder, this bitumen,
45
197182
2728
acest material de lipire, acest bitum,
03:35
the glue between the aggregates is going to shrink,
46
199910
2673
liantul dintre agregate se va contracta,
03:38
and if it shrinks, it gets micro-cracks,
47
202583
1945
iar dacă se contractă, apar micro-fisuri,
03:40
and it delaminates from the aggregates.
48
204528
1722
și se separă de agregate.
03:42
Then if you drive over the road, you take out the aggregates --
49
206250
2560
Când conduci pe drum, aceste agregate
03:44
what we just saw here.
50
208810
2996
sunt ceea ce tocmai am văzut.
03:47
To solve this problem, we thought of self-healing materials.
51
211806
3814
Ca să rezolvăm această problemă,
ne-am gândit la materiale care se repară singure.
ne-am gândit la materiale care se repară singure.
03:51
If we can make this material self-healing,
52
215620
2661
Dacă reușim să facem acest material să se repare singur,
03:54
then probably we have a solution.
53
218281
3193
atunci probabil avem o soluție.
03:57
So what we can do is use steel wool just to clean pans,
54
221474
4594
Ce putem face e să folosim burete de sârmă pentru curățat tigăile,
04:01
and the steel wool we can cut in very small pieces,
55
226068
3485
să-l tăiem în bucăți foarte mici,
04:05
and these very small pieces we can mix to the bitumen.
56
229553
3904
pe care le amestecăm cu bitum.
04:09
So then you have asphalt
57
233457
1745
Deci vom avea asfalt
04:11
with very small pieces of steel wool in it.
58
235202
3067
cu bucăți foarte mici de sârmă de oțel în el.
04:14
Then you need a machine, like you see here,
59
238269
2791
Apoi avem nevoie de o mașină ca asta,
04:16
that you can use for cooking -- an induction machine.
60
241060
3139
folosită la gătit, o mașină cu inducție.
04:20
Induction can heat, especially steel; it's very good at that.
61
244199
4049
Inducția încălzește foarte bine în special oțelul.
04:24
Then what you do is you heat up the steel,
62
248248
2682
Mai departe, oțelul se încălzește,
04:26
you melt the bitumen,
63
250930
1491
bitumul se topește
04:28
and the bitumen will flow into these micro-cracks,
64
252421
2566
și va curge în aceste micro-fisuri,
04:30
and the stones are again fixed to the surface.
65
254987
3207
iar pietrele se vor fixa din nou de suprafață.
04:34
Today I use a microwave because I cannot take
66
258194
3962
Astăzi folosesc un cuptor cu microunde, pentru că nu pot aduce
04:38
the big induction machine here onstage.
67
262156
2237
pe scenă mașina mare de inducție.
04:40
So a microwave is a similar system.
68
264393
2880
Cuptorul cu microunde e un sistem similar.
04:43
So I put the specimen in, which I'm now going to take out
69
267273
3645
Așadar, am pus proba înăuntru, iar acum o voi scoate,
04:46
to see what happened.
70
270918
3252
să văd ce s-a întâmplat.
04:50
So this is the specimen coming out now.
71
274170
2493
Iată specimenul scos din cuptor.
04:52
So I said we have such an industrial machine in the lab
72
276663
4393
Am spus că avem o mașină industrială în laborator,
04:56
to heat up the specimens.
73
281056
2272
cu care încălzim specimenele.
04:59
We tested a lot of specimens there,
74
283328
2090
Am testat multe specimene acolo,
05:01
and then the government, they actually saw our results,
75
285418
3175
iar cei de la guvern au văzut rezultatele noastre
05:04
and they thought, "Well, that's very interesting. We have to try that."
76
288593
3950
și s-au gândit ”Foarte interesant.
Trebuie să-l testăm”.
Trebuie să-l testăm”.
05:08
So they donated to us a piece of highway,
77
292543
2316
Așa că ne-au donat o bucată de autostradă,
05:10
400 meters of the A58, where we had to make
78
294859
3487
400 de metri din A58, pe care a trebuit să
05:14
a test track to test this material.
79
298346
2510
testăm acest material.
05:16
So that's what we did here. You see where we were making the test road,
80
300856
3532
Asta se întâmplă aici. Vedeți cum am testat drumul,
05:20
and then of course this road will last several years
81
304388
4498
iar acest drum va rezista, bineînțeles, câțiva ani
05:24
without any damage. That's what we know from practice.
82
308886
3288
fără nicio stricăciune, așa cum știm din practică.
05:28
So we took a lot of samples from this road
83
312174
2779
Am luat o mulțime de probe din acest drum
05:30
and we tested them in the lab.
84
314953
2269
și le-am testat în laborator.
05:33
So we did aging on the samples,
85
317222
2917
Am mimat procesul de uzare,
05:36
did a lot of loading on it, healed them with our induction machine,
86
320139
3612
le-am supus la încărcături mari, apoi le-am reparat cu mașina cu inducție
05:39
and healed them and tested them again.
87
323751
2826
și le-am testat din nou,
05:42
Several times we can repeat that.
88
326577
1904
repetând procesul de mai multe ori.
05:44
So actually, the conclusion from this research is that
89
328481
2225
Așadar, concluzia acestui studiu este că
05:46
if we go on the road every four years
90
330706
3318
dacă la fiecare patru ani mergem pe drum
05:49
with our healing machine -- this is the big version
91
334024
2880
cu mașina noastră de reparat --
05:52
we have made to go on the real road --
92
336904
1905
asta e versiunea mare pe care
05:54
if we go on the road every four years
93
338809
1870
am făcut-o pentru drumul adevărat--
05:56
we can double the surface life of this road,
94
340679
3750
drumul va rezista de două ori mai mult,
06:00
which of course saves a lot of money.
95
344429
2177
lucru care, desigur, salvează mulți bani.
06:02
Well, to conclude, I can say
96
346606
2177
Ca să concluzionez, aș spune
06:04
that we made a material
97
348783
2756
că am făcut un material
06:07
using steel fibers, the addition of steel fibers,
98
351539
3780
adăugând în compoziție fibre de oțel
06:11
using induction energy to really
99
355319
2509
și folosind inducția
06:13
increase the surface life of the road,
100
357828
2667
ca să creștem,
06:16
double the surface life you can even do,
101
360495
1750
chiar să dublăm durata de viață a drumului,
06:18
so it will really save a lot of money with very simple tricks.
102
362245
3664
salvând astfel mulți bani, cu trucuri simple.
06:21
And now you're of course curious if it also worked.
103
365909
3473
Acum sunteți curioși, desigur, să aflați dacă metoda a funcționat.
06:25
So we still have the specimen here. It's quite warm.
104
369382
3103
Avem aici specimenul. E destul de cald.
06:28
Actually, it still has to cool down first
105
372485
2579
De fapt, trebuie să se răcească mai întâi,
06:30
before I can show you that the healing works.
106
375064
2340
ca să pot să vă arăt că s-a reparat.
06:33
But I will do a trial.
107
377404
2868
Dar am să fac o încercare.
06:36
Let's see. Yeah, it worked.
108
380272
2759
Să vedem. Da, s-a reparat.
06:38
Thank you.
109
383031
1350
Mulțumesc.
06:40
(Applause)
110
384381
5416
(Aplauze)
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