TEDxDelft
Erik Schlangen: A "self-healing" asphalt
เอริค ชลางเก้น (Erik Schlangen): "ยางมะตอยที่คืนสภาพได้"
Filmed:
Readability: 3.1
1,041,208 views
ถนนที่ดูดี อาจจะเสียหายได้ง่ายและมีค่าซ่อมบำรุงที่แพง เอริค ชลางเก้นได้แสดงการทดลองยางมะตอยชนิดใหม่ที่มีรูพรุน ซึ่งมีคุณสมบัติที่น่าทึ่งทีเดียว นั่นก็คือ เมื่อมีรอยแตก เพียงแค่ใช้กระบวนการเหนี่ยวนำความร้อน ก็จะคืนสภาพเดิมได้ !!
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
(เสียงค้อน)
00:59
(Laughter)
1
43184
4034
(หัวเราะ)
01:19
(Microwave beeps) (Laughter)
2
64076
5924
(ไมโครเวฟ) (ฟัวเราะ)
01:31
You probably all agree with me
3
75696
2025
ทุกท่านในที่นี้คงจะเห็นด้วยกับผม
01:33
that this is a very nice road.
4
77721
2775
ว่านี่ถือเป็นถนนที่ดีทีเดียว
01:36
It's made of asphalt,
5
80496
2159
เป็นถนนราดยางมะตอย
01:38
and asphalt is a very nice material to drive on,
6
82655
3234
ซึ่งยางมะตอยเป็นวัสดุที่เหมาะมากสำหรับทำถนน
01:41
but not always, especially not on these days as today,
7
85889
4134
แต่ก็ไม่เสมอไป ยิ่งทุกวันนี้ยิ่งแล้วใหญ่
01:45
when it's raining a lot.
8
90023
1851
เวลาที่ฝนตกเยอะ ๆ
01:47
Then you can have a lot of splash water in the asphalt.
9
91874
2948
ก็จะมีน้ำกระเด็นและซึมลงไปในยางมะตอย เวลารถวิ่งผ่าน
01:50
And especially if you then ride with your bicycle,
10
94822
2294
ที่แย่ไปกว่านั้น คือเวลาคุณปั่นจักรยาน
01:53
and pass these cars, then that's not very nice.
11
97116
3945
ใกล้ ๆ รถที่วิ่งผ่านบริเวณนั้น มันจะออกมาไม่สวยเลยล่ะ
01:56
Also, asphalt can create a lot of noise.
12
101061
3110
นอกจากนี้ ยางมะตอยก็เป็นสาเหตุของเสียงดังน่ารำคาญ
02:00
It's a noisy material,
13
104171
1614
มันเป็นวัตถุดิบที่ทำให้เกิดเสียง
02:01
and if we produce roads like in the Netherlands,
14
105785
2444
ถ้าเราทำถนนเหมือนอย่างถนนในประเทศเนเธอร์แลนด์
02:04
very close to cities, then we would like a silent road.
15
108229
4132
ถนนที่อยู่ใกล้ ๆ กับตัวเมือง
ก็ควรออกแบบไม่ให้ส่งเสียงรบกวน
ก็ควรออกแบบไม่ให้ส่งเสียงรบกวน
02:08
The solution for that is to make roads
16
112361
3269
วิธีการที่จะทำถนนแบบนี้ก็คือ
02:11
out of porous asphalt.
17
115630
2177
ใช้ยางมะตอยที่มีโครงสร้างเป็นรูพรุน
02:13
Porous asphalt, a material that we use now
18
117807
1991
ยางมะตอยแบบรูพรุน วัตถุดิบที่เราใช้ในตอนนี้
02:15
in most of the highways in the Netherlands,
19
119798
2959
ในการสร้างถนนไฮเวย์หลายสายในประเทศเนเธอร์แลนด์
02:18
it has pores and water can just rain through it,
20
122757
3444
ลักษณะโครงสร้างที่เป็นรูพรุน
ทำให้น้ำสามารถไหลผ่านยางมะตอยได้
ทำให้น้ำสามารถไหลผ่านยางมะตอยได้
02:22
so all the rainwater will flow away to the sides,
21
126201
2901
ดังนั้น น้ำฝนก็จะไหลซึมผ่านลงไป
02:25
and you have a road that's easy to drive on,
22
129102
2089
และคุณก็จะได้ถนนที่ง่ายต่อการขับรถ
02:27
so no splash water anymore.
23
131191
1930
แล้วก็ไม่ต้องกังวลกับปัญหาน้ำกระเด็น
เวลารถวิ่งผ่านอีกต่อไป
เวลารถวิ่งผ่านอีกต่อไป
02:29
Also the noise will disappear in these pores.
24
133121
3162
แล้วโครงสร้างที่เป็นรูพรุนเช่นนี้
ก็จะช่วยกำจัดปัญหาเรื่องเสียงรบกวนเช่นกัน
ก็จะช่วยกำจัดปัญหาเรื่องเสียงรบกวนเช่นกัน
02:32
Because it's very hollow, all the noise will disappear,
25
136283
3023
เพราะมันเป็นโพรงมากๆ เสียงทั้งหมดจึงหายไป
02:35
so it's a very silent road.
26
139306
2588
เราจึงได้ถนนที่ปราศจากเสียง
02:37
It also has disadvantages, of course,
27
141894
3545
และแน่นอนครับ มันก็มีข้อเสียอยู่เหมือนกัน
02:41
and the disadvantage of this road is that raveling can occur.
28
145439
4162
ข้อเสียของถนนแบบนี้ก็คือ การหลุดลอก
02:45
What is raveling? You see that in this road
29
149601
2925
การหลุดลอกคืออะไร คุณเห็นถนนนี้มั้ย
02:48
that the stones at the surface come off.
30
152526
2621
ที่เศษหินจากผิวถนนหลุดออกมา
02:51
First you get one stone, then several more,
31
155147
5278
ตอนแรกมีก้อนเดียว แล้วก็เป็นหลายก้อน
02:56
and more and more and more and more,
32
160425
1742
มากขึ้น มากขึ้น แล้วก็มากขึ้น
02:58
and then they -- well, I will not do that. (Laughter)
33
162167
3567
และจากนั้น ... แต่ผมจะไม่ทำอย่างนั้น
03:01
But they can damage your windshield,
34
165734
2914
พวกนี้เป็นอันตรายกับกระจกรถของคุณ
03:04
so you're not happy with that.
35
168648
1790
ดังนั้นคุณคงไม่อยากให้เป็นอย่างนั้น
03:06
And finally, this raveling can also lead to more and more damage.
36
170438
3990
และสุดท้าย การหลุดลอก
ก็จะทำให้รถเสียหายมากขึ้นๆ ไปอีก
ก็จะทำให้รถเสียหายมากขึ้นๆ ไปอีก
03:10
Sometimes you can create potholes with that.
37
174428
2616
บางครั้งอาจถึงกับทำให้ถนนเป็นหลุมเป็นบ่อ
03:12
Ha. He's ready.
38
177044
4061
โอ้ เสร็จแล้ว
03:17
Potholes, of course, that can become a problem,
39
181105
3185
หลุมบนถนนย่อมเป็นปัญหาแน่นอน
03:20
but we have a solution.
40
184290
1543
แต่เรามีทางออก
03:21
Here you see actually how the damage appears in this material.
41
185833
3258
จากภาพนี้คุณคงเห็นความเสียหายของวัสดุ
ว่าเป็นอย่างไร
ว่าเป็นอย่างไร
03:24
It's a porous asphalt, like I said, so you have only
42
189091
2000
วัสดุนี้คือยางมะตอยที่มีโครงสร้างเป็นรูพรุน อย่างที่ผมบอก
03:26
a small amount of binder between the stones.
43
191091
2772
ระหว่างหินมันมีวัสดุประสารปริมาณเล็กน้อยเท่านั้น
03:29
Due to weathering, due to U.V. light, due to oxidation,
44
193863
3319
ไม่ว่าจะเพราะสภาพอากาศ รังสียูวี หรือการเกิดออกซิเดชั่น
03:33
this binder, this bitumen,
45
197182
2728
ตัวประสานนี้ น้ำมันดิบนี้
03:35
the glue between the aggregates is going to shrink,
46
199910
2673
ตัวที่เหมือนกาวระหว่างส่วนผสม ได้หดตัวลง
03:38
and if it shrinks, it gets micro-cracks,
47
202583
1945
ถ้ามันหดตัว ก็จะเกิดรอยแตกเล็กๆ
03:40
and it delaminates from the aggregates.
48
204528
1722
แล้วมันก็จะหลุดออกมาจากการผสมผสานกัน
03:42
Then if you drive over the road, you take out the aggregates --
49
206250
2560
พอคุณขับรถบนถนนนี้ ก้อนหินพวกนี้ก็จะหลุดออกมา
03:44
what we just saw here.
50
208810
2996
เหมือนที่เราเห็นเมื่อสักครู่นี้
03:47
To solve this problem, we thought of self-healing materials.
51
211806
3814
เพื่อแก้ปัญหานี้ เราจึงคิดค้นวัสดุที่รักษาตัวเองได้
(self-healing)
(self-healing)
03:51
If we can make this material self-healing,
52
215620
2661
ถ้าเราสามารถสร้างวัสดุที่มีคุณสมบัติรักษาตัวเองได้
03:54
then probably we have a solution.
53
218281
3193
ปัญหาก็จะอาจหมดไป
03:57
So what we can do is use steel wool just to clean pans,
54
221474
4594
ดังนั้นสิ่งที่เราจะทำก็คือใช้เหล็กฝอย
ที่ใช้ทำความสะอาดกะทะ
ที่ใช้ทำความสะอาดกะทะ
04:01
and the steel wool we can cut in very small pieces,
55
226068
3485
ตัดมันเป็นชิ้นเล็ก ๆ
04:05
and these very small pieces we can mix to the bitumen.
56
229553
3904
แล้วก็นำชิ้นเล็กๆ นี้ไปผสมกับน้ำมันดิบ
04:09
So then you have asphalt
57
233457
1745
จากนั้น คุณก็จะได้ยางมะตอย
04:11
with very small pieces of steel wool in it.
58
235202
3067
ที่มีเหล็กฝอยชิ้นเล็กๆ อยู่ในนั้น
04:14
Then you need a machine, like you see here,
59
238269
2791
แล้วคุณจำเป็นที่ต้องมีอุปกรณ์อีกตัวหนึ่งเหมือนที่คุณเห็นนี้
04:16
that you can use for cooking -- an induction machine.
60
241060
3139
ที่เราใช้ทำอาหาร เป็นอุปกรณ์เหนี่ยวนำ
04:20
Induction can heat, especially steel; it's very good at that.
61
244199
4049
การเหนี่ยวนำจะทำให้เกิดความร้อน
โดยเฉพาะเหล็กซึ่งนำความร้อนได้ดี
โดยเฉพาะเหล็กซึ่งนำความร้อนได้ดี
04:24
Then what you do is you heat up the steel,
62
248248
2682
ดังนั้นสี่งที่จะทำก็คือให้ความร้อนกับเหล็ก
04:26
you melt the bitumen,
63
250930
1491
คุณหลอมน้ำมันดิบ
04:28
and the bitumen will flow into these micro-cracks,
64
252421
2566
แล้วน้ำมันดิบก็จะไหลไปยังรอยแตกเล็ก ๆ
04:30
and the stones are again fixed to the surface.
65
254987
3207
และก้อนหินก็ถูกยึดติดกับผิวถนนอีกครั้ง
04:34
Today I use a microwave because I cannot take
66
258194
3962
วันนี้ผมใช้ไมโครเวฟเพราะผมคงไม่สามารถนำ
04:38
the big induction machine here onstage.
67
262156
2237
เครื่องเหนี่ยวนำความร้อนเครื่องใหญ่มาบนเวทีได้
04:40
So a microwave is a similar system.
68
264393
2880
จึงใช้ไมโครเวฟที่ระบบมันคล้ายๆ กัน แทน
04:43
So I put the specimen in, which I'm now going to take out
69
267273
3645
ผมเอาตัวอย่างใส่เข้าไปเมื่อซักครู่
ตอนนี้ผมจะเอามันออกมา
ตอนนี้ผมจะเอามันออกมา
04:46
to see what happened.
70
270918
3252
เพื่อดูว่ามันเป็นยังไง
04:50
So this is the specimen coming out now.
71
274170
2493
นี่คือตัวอย่างที่เอาออกมานะครับ
04:52
So I said we have such an industrial machine in the lab
72
276663
4393
ต้องบอกว่าจริงๆ เรามีอุปกรณ์ขนาดใหญ่ในห้องแลปนะครับ
04:56
to heat up the specimens.
73
281056
2272
ที่ใช้สำหรับให้ความร้อน
04:59
We tested a lot of specimens there,
74
283328
2090
เราใช้ทดลองกับหลายตัวอย่างเลย
05:01
and then the government, they actually saw our results,
75
285418
3175
ซึ่งพอรัฐบาลเห็นผลงานวิจัยของเรา
05:04
and they thought, "Well, that's very interesting. We have to try that."
76
288593
3950
ก็คิดว่า มันน่าสนใจ แล้วก็อยากที่จะทดสอบมัน
05:08
So they donated to us a piece of highway,
77
292543
2316
ก็เลยให้เราทดสอบชิ้นส่วนพื้นถนนจากทางยกระดับ
05:10
400 meters of the A58, where we had to make
78
294859
3487
400 เมตรของถนน เอ 58 ซึ่งเราต้องสร้าง
05:14
a test track to test this material.
79
298346
2510
ทางสำหรับการทดสอบเจ้าวัสดุตัวนี้
05:16
So that's what we did here. You see where we were making the test road,
80
300856
3532
นี่คือสิ่งที่เราทำที่นี่ คุณจะเห็นทางที่เราสร้างขึ้น เพื่อทดสอบ
05:20
and then of course this road will last several years
81
304388
4498
และแน่นอนว่ามันมีอายุการใช้งานในสภาพดีหลายปีทีเดียว
05:24
without any damage. That's what we know from practice.
82
308886
3288
ไม่มีการเสียหาย นี่เป็นสิ่งที่เราได้รับรู้จากการทำจริง
05:28
So we took a lot of samples from this road
83
312174
2779
พวกเราก็เลยเก็บตัวอย่างหลายๆ ส่วนจากถนนเส้นนี้
05:30
and we tested them in the lab.
84
314953
2269
แล้วก็เอามาทดสอบในห้องแลป
05:33
So we did aging on the samples,
85
317222
2917
โดยการเร่งการเสื่อมสภาพของตัวอย่าง
05:36
did a lot of loading on it, healed them with our induction machine,
86
320139
3612
ให้มันรับน้ำหนักเยอะๆ
จากนั้นก็ฟื้นฟูสภาพด้วยเครื่องเหนี่ยวนำความร้อน
จากนั้นก็ฟื้นฟูสภาพด้วยเครื่องเหนี่ยวนำความร้อน
05:39
and healed them and tested them again.
87
323751
2826
แล้วก็ทดสอบ ฟื้นฟู ทดสอบ ฟื้นฟู แบบนี้ ไปเรื่อยๆ
05:42
Several times we can repeat that.
88
326577
1904
หลายๆ ครั้งเท่าที่เราจะทำซ้ำได้
05:44
So actually, the conclusion from this research is that
89
328481
2225
ดังนั้น ความจริงแล้ว ผลสรุปจากการวิจัยนี้ก็คือ
05:46
if we go on the road every four years
90
330706
3318
ถ้าเราวิ่งไปบนถนนทุกๆ 4 ปี
05:49
with our healing machine -- this is the big version
91
334024
2880
ด้วยเครื่องมือฟื้นฟูถนน-- นี่ก็จะเป็นประเด็นใหญ่ทีเดียว
05:52
we have made to go on the real road --
92
336904
1905
เราต้องเอาไปใช้กับถนนจริงๆ
05:54
if we go on the road every four years
93
338809
1870
ถ้าเราทำทุก 4 ปี
05:56
we can double the surface life of this road,
94
340679
3750
เราจะสามารถยืดอายุของถนนไปได้ 2 เท่า
06:00
which of course saves a lot of money.
95
344429
2177
ซึ่งก็จะช่วยประหยัดค่าซ่อมบำรุงไปได้เยอะเลย
06:02
Well, to conclude, I can say
96
346606
2177
ดังนั้น ผมจะขอสรุปว่า
06:04
that we made a material
97
348783
2756
วัสดุที่เราคิดค้น
06:07
using steel fibers, the addition of steel fibers,
98
351539
3780
โดยใช้เส้นใยเหล็ก และการเสริมเส้นใยเหล็ก
06:11
using induction energy to really
99
355319
2509
การเหนี่ยวนำพลังงานความร้อน
06:13
increase the surface life of the road,
100
357828
2667
จะช่วยเพิ่มอายุการใช้งานของถนนได้มีประสิทธิภาพจริงๆ
06:16
double the surface life you can even do,
101
360495
1750
ถึงสองเท่าของถนนที่คุณสามารถทำได้
06:18
so it will really save a lot of money with very simple tricks.
102
362245
3664
ดังนั้นมันก็ช่วยลดค่าซ่อมบำรุง
เพียงแค่ใช้กลไกง่ายๆ เล็กน้อย
เพียงแค่ใช้กลไกง่ายๆ เล็กน้อย
06:21
And now you're of course curious if it also worked.
103
365909
3473
ตอนนี้ พวกคุณอาจจะสงสัยว่ามันได้ผลจริงๆ หรอ
06:25
So we still have the specimen here. It's quite warm.
104
369382
3103
ผมมีตัวอย่างอยู่ในมือ ยังอุ่นๆ อยู่
06:28
Actually, it still has to cool down first
105
372485
2579
จริงๆ แล้วต้องปล่อยให้มันเย็นตัวลงซักพัก
06:30
before I can show you that the healing works.
106
375064
2340
ก่อนที่ผมจะทำให้พวกคุณได้เห็นว่าการฟื้นฟูมันได้ผล
06:33
But I will do a trial.
107
377404
2868
แต่ผมจะลองดู
06:36
Let's see. Yeah, it worked.
108
380272
2759
มาดูกัน ใช่ มันได้ผล
06:38
Thank you.
109
383031
1350
ขอบคุณครับ
06:40
(Applause)
110
384381
5416
(ปรบมือ)
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