2025年2月3日
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研究人员使用生物质和Google Cloud的AI开发了自我修复沥青。这项创新旨在通过创建更耐用和可持续的道路来解决英国的坑洼问题。
英国有一个坑洼问题，每年花费数百万美元的维修费用，并使驾驶员感到沮丧。但是，在Google Cloud的人工智能（AI）支持下，开创性的研究可能提供解决方案：由生物质废物制成的自我修复道路。
来自伦敦国王学院和斯旺西大学，与智利的科学家合作开发了一种新型的沥青，可以随着时间的流逝来修复自己的裂缝，从而消除了对手动维护的需求。这种创新的材料受自然的启发，模仿了树木和一些动物的自我修复能力。通过在沥青中复制这些再生品质，该团队旨在创造更耐用和可持续的道路。
英国沥青生产用于建筑和维护的沥青是一项巨大的事业，每年生产超过2000万吨。尽管该行业通过纳入诸如食品浪费之类的回收材料来朝着更可持续的实践发展，但仍存在裂缝和坑洼问题。
AI铺路
裂缝的确切原因尚未完全理解，但它们通常源于沥青的硬化，沥青是由于氧化而导致的沥青混合物中使用的粘性黑色物质。科学家正在积极调查这一过程，以开发扭转它的方法，并有效地“缝制”沥青。
在实验室实验中，研究人员表明，新的沥青材料可以在一个小时内治愈微裂纹。自然孢子微胶囊和基于废物的复兴者促进了这种自我修复过程。
该团队使用机器学习（一种AI）来研究沥青等复杂液体中的有机分子。团队开发了一个新的数据驱动模型以加速原子模拟，推进对沥青氧化和裂纹形成的研究。这种方法比传统的计算模型更快，更具成本效益。
此外，研究人员与Google Cloud合作开发了可以识别化学特性的工具，并能够创建用于特定目的的虚拟分子，类似于药物发现中使用的技术。
弗朗西斯科·马丁·马丁斯博士，伦敦国王学院（King's College）的一名计算化学专家，他是2022年Google Cloud研究创新者计划的一员，是从事该项目的研究人员之一。他指出，模仿自然的康复能力将扩大我们道路的寿命，铺平道路更具可持续性和韧性的道路基础设施。这部分归功于与Google Cloud合作开发AI工具以快速开发这些自我修复路面的工具。
Jose Norambuena-Contreras博士，斯旺西大学（Swansea University）是自我修复沥青的专家，并于2024年获得了著名的Rilem RobertLâhermite奖章的冠军，这项研究认为这项研究是对具有增强耐用性的Net-Zero Asphalt道路发展的重要贡献。
在仍在开发的同时，自我修复沥青对改善基础设施和促进全球可持续性持有巨大的希望。这项创新与英国政府的净零排放目标保持一致，并解决了道路维护的重大负担。通过减少维修的需求并延长道路的寿命，自我修复沥青可以为英国的坑洼问题提供具有成本效益且环保的解决方案。