Drogi pokryte lnianą tkaniną same będą informować o stanie asfaltu

Naukowcy z Instytutu Fraunhofera opracowali innowacyjną, biopochodną tkaninę wyposażoną w czujniki i sztuczną inteligencję, która umożliwia ciągłe monitorowanie stanu nawierzchni asfaltowych w czasie rzeczywistym. I jest odporna choćby na najcięższe pojazdy drogowe.

Przełomowy system, opracowany w ramach projektu SenAD2, wykorzystuje tkaninę wykonaną z włókien lnu przeplatanych przewodzącymi elektryczność drutami o grubości mniejszej niż jeden milimetr. Wyposażona w czujniki jest bezpośrednio wbudowywana w warstwy asfaltowe, gdzie potrafi wykrywać zmiany strukturalne i uszkodzenia niewidoczne gołym okiem, w tym mikropęknięcia i degradację w głębszych warstwach asfaltu.​

Tradycyjna ocena stanu nawierzchni drogowych wymaga wiercenia próbek rdzeniowych z powierzchni asfaltowych—jest to proces destrukcyjny, czasochłonny, który uszkadza drogi i powoduje zakłócenia w ruchu drogowym. Nowy inteligentny system z tkaniną eliminuje te ograniczenia, zapewniając ciągły, kompleksowy monitoring na dużych obszarach bez powodowania jakichkolwiek uszkodzeń konstrukcyjnych nawierzchni drogi.​

Tkanina została zaprojektowana tak, aby wytrzymać ciężar ciężarówek i sprzętu do budowy dróg, zachowując przy tym integralność sensorów przez cały proces instalacji.​ Po zatopieniu w asfalcie mierzy zmiany rezystancji elektrycznej, gdy droga poddawana jest naprężeniom i odkształceniom spowodowanym obciążeniem ruchem. Wahania rezystancji odpowiadają bezpośrednio poziomowi uszkodzeń w warstwie nośnej asfaltu, dostarczając danych w czasie rzeczywistym dotyczących stanu konstrukcyjnego drogi.

Dane z czujników są przesyłane do przydrożnych jednostek pomiarowych, które przechowują i analizują informacje dzięki zaawansowanych algorytmów AI.​ Te z kolei określą aktualny stan nawierzchni i będą prognozować przyszłą progresję uszkodzeń, umożliwiając agencjom transportowym planowanie prac konserwacyjnych w sposób proaktywny, zamiast reaktywny.​Tkanina przeszła testy począwszy od badań wykonalności w laboratorium, aż do demonstracji w rzeczywistych warunkach na odcinku testowym drogi w strefie przemysłowej, gdzie sieć czujników obejmuje całą szerokość konstrukcji jezdni. Węzły pomiarowe rejestrują zmiany oporu, gdy pojazdy przejeżdżają przez monitorowany fragment, potwierdzając zdolność systemu do wykrywania obciążeń nawierzchni w warunkach operacyjnych.​

/Fot: Fraunhofer WKI//