몇 년 전, 하버드, MIT 및 스위스 랩의 전문가들의 공동 연구가 특별한 것을 공개했습니다. 그들은 로마인들이 사용하는 콘크리트가 자조적 인 특성을 가지고있어 특징적으로 높은 탄력성을 부여하여 고대 구조 중 일부가 먼지에 부딪 치지 않고 약 2 천 년 동안 살아남을 수 있음을 발견했습니다. Google의 전문가와 제휴 한 과학자 및 연구원 팀은 이제 현대 시대에 구덩이의 골을 제거 할 수있는 자조 아스팔트 자료에 대한 코드를 깨뜨려고 노력하고 있습니다.
움푹 들어간 곳은 고가의 문제입니다. 영국만으로도 매년 1 억 파운드 이상을 소비하여 고칠 수 있습니다. 그런 다음 구덩이가 자동차에 제기되는 문제가 있습니다. 구덩이는 도로 안전 위험 및 사고 위험 외에도 타이어 손상, 휠 정렬 문제, 서스펜션 문제 및 차량 배기 시스템 위험과 같은 문제를 제기합니다. 만약 우리가 스스로 치유하는 도로를 만들어 균열이 움푹 들어간 곳으로 바뀌지 않으면 어떨까요?
AI의 도움을 받아 King ‘s College London과 Swansea University의 전문가들은 “시간이 지남에 따라 자체 균열을 수리하여 수동 유지 보수가 필요하지 않은”새로운 종류의 아스팔트 재료를 만들었습니다. 팀과 함께 부상을 치유하는 살아있는 식물과 동물 조직에서 영감을 얻었습니다. 아스팔트는 균열이 발생하여 바인더 재료가 역청이라고 불리는 시간이 지남에 따라 나이가 들고 부서지기 때문에 균열이 발생합니다. 온도 변동과 같은 자연적인 요인으로 인해 균열이 발생하지만 물 감소는 시간이 지남에 따라 악화됩니다.
Google AI가 문제를 해결하는 방법
Google의 팀은 AI가 약물 개발에 획기를 만들 수있는 동일한 기본 기술에 의존하고 있습니다. 이 경우 전문가들은 아스팔트의 역청 구성 요소와 화학적 상호 작용을 연구하기 위해 Google의 AI 스택을 사용하여 가상 분자를 만들었습니다. 팀은 균열 형성을 역전시키고 아스팔트가 스티치를 스티커로 만들 수있는 방법을 발견했다고 주장합니다. 이 돌파구의 중심에는 작은 포자가 있습니다.
식물 부품을 사용하고 재활용 오일로 채워진이 포자는 인간의 모발보다 얇습니다. 아스팔트가 갈라지기 시작하면 오일이 방출되어 균열이 채워집니다. 연구에 따르면, 팀이 만든 특수 하이브리드 재료는 대략 50 분 안에 미세 균열을 치유 할 수 있습니다. Applied Materials & Interfaces에 발표 된이 연구는 또한 재활용 오일로 만든 바이오 기반 포자가 포장 도로에서자가 치유 활동을 보여준 것은 처음입니다. 이 경우 오일 혼합물은 해바라기로부터 유래되었고, 식물 포자와 꽃가루 곡물의 거친 외관을 형성하는 탄력적이고 자연적으로 발생하는 중합체 인 Sporopollenin과 혼합되었다.
사물의 기술적 측면에서 연구원들은 복잡한 유기 유체 모델을 생성 할 수있는 데이터 중심의 프레임 워크를 개발했습니다. 이 접근법은 인간의 편견을 줄일뿐만 아니라 복잡한 유체의 정확한 대표 모델과 분자 설계를 만드는 전체 과정을 가속화합니다. 유체의 행동과 특성을 이해하는 것이 더 쉬워져 신제품 개발 속도를 높입니다.
스포는 아스팔트에서 어떻게 자조를 유발합니까?
이러한 포자를 도로와 포장 도로를 만드는 데 사용되는 아스팔트 재료에 접착제를 부여하는 재료로 생각하여 균열이 제 시간에 치유 될 수 있습니다. 재료 및 구조 저널에 발표 된 연구에 따르면, 우리가 여기에서 다루는 것은 열 산화 노화라는 과정으로, 이는 균열의 형성을 유발합니다.
고온 및 산소 노출의 결합 효과로 인해 역청의 가벼운 화학 성분이 기화됩니다. 결과적으로, 수지 및 아스팔트와 같은 무거운 성분은 클러스터를 형성하여 역청의 유동성을 줄입니다. 이것은 역청이 부서지기 쉬우 며 결국 균열이 나타나기 시작합니다.
이것은 포자 나 “알기 네이트”가 그림에 들어오는 곳입니다. 저조도 오일로 채워진이 작은 캡슐은 탄력성과 점도를 역청 재료로 되돌아 가면서 아스팔트 재료와 혼합 될 때 모양을 유지합니다. 시간이 지남에 따라, 균열이 나타나기 시작하거나 표면으로 이동하는 중장 차량의 기계적 응력으로 인해이 캡슐의 벽이 파열되어 바이오 기반 재료를 방출합니다.
오일은 균열 내에서 확산되고 역청을 천천히 부드럽게하여 조밀 한 액체처럼 흐르고 균열을 천천히 밀봉 할 수 있습니다. 칠레 정부의 국가 연구 개발 기관 (ANID)이 자금을 지원하는 다른 연구에서도 비슷한 결과를 얻었으며, 이러한 “캡슐화 된 회춘 자”의자가 치유 혜택을 강조했습니다. 지속 가능한 재료를 사용하여 자조 콘크리트를 개발하기위한 추가 연구가 진행 중입니다. 결국 구덩이를 감지하기 위해 AI를 사용하는 것보다 더 나은 접근법입니다.
