پژوهشگران بریتانیایی از آسفالت گرافن دار که دوام بیشتری نسبت به آسفالت سنتی دارد، برای ساخت جاده ای آزمایشی استفاده کرده اند.

به گزارش خبرآنلاین، آسفالت معمولی از ترکیب سنگ دانه ها باقیر طبیعی (Bitumen) که ماده ای چسبناک و نفت پایه است، ساخته می شود. مهندسان تلاش می کنند که با افزودن گرافن استحکام این ترکیب را افزایش دهند.

گرافن که نخستین بار در دهه 2000 به صورت تجاری معرفی شد، از یک لایه منفرد اتم های کربن با آرایش شبکه ای شش ضلعی تشکیل شده است. این ساختار باعث می شود گرافن فوق العاده مقاوم و رسانا باشد. با ضخامتی یک میلیون بار کمتر از موی انسان، گرافن نازک ترین ساختار دوبعدی شناخته شده در جهان است.

گرافن هم اکنون در تولید باتری های الکتریکی، نیمه هادی ها و تجهیزات پیشرفته صنعتی به کار می رود، و با استحکامی 200 برابر فولاد، حالا توجه برنامه ریزان شهری را نیز به عنوان افزودنی برای ساخت وساز جلب کرده است.

در سال 2022، مقامات شهرستان اسکس اعلام کردند که قصد دارند ترکیب آسفالت و گرافن را برای تولید ماده ای جدید با نام Gipave آزمایش کنند. در این پروژه بیش از 165 تُن Gipave برای احداث یک لاین از ورودی بزرگراهی نزدیک لندن به کار رفت. لاین مجاور نیز با آسفالت معمولی پوشانده شد تا امکان مقایسه وجود داشته باشد.

در طول سه سال بعد، این مسیر در معرض عبور هزاران خودرو و کامیون قرار گرفت و تغییرات فصلی دما و رطوبت را تجربه کرد.

در پایان پروژه، ابتدا مقاومت هر نمونه خشک را در برابر فشار سنجیدند و سپس همان نمونه ها را پس از غوطه ور شدن 72 ساعته در آب دوباره آزمایش کردند.

نتایج نشان داد آسفالت تقویت شده با گرافن در آزمون سختی 10٪ عملکرد بهتر و در آزمون حساسیت به آب 20٪ عملکرد بهتر داشته است. علاوه بر این، زمانی که Gipave دچار شکستگی شد، سنگ دانه ها ترک برداشتند نه چسب بین اجزا که نشانه ای روشن از مقاوم تر شدن ساختار کلی آسفالت با افزودن گرافن است.

در این میان هزینه بالای اجرای Gipave نقطه ضعف بزرگ این طرح است. مهندسان تخمین می زنند که استفاده از این ماده حدود 3 دلار برای هر متر مربع هزینه دارد. شاید این رقم ناچیز به نظر برسد، اما در مقیاس تعمیرات و بازسازی جاده ها نجومی خواهد شد.

در یک سناریوی بسیار محافظه کارانه، بازسازی همه بزرگراه های آمریکا با Gipave حدود 124.3 میلیارد دلار هزینه خواهد داشت. با این حال، حتی اگر این فناوری تنها برای پر کردن چاله های موجود به کار رود، می تواند گام امیدوارکننده ای در جهت آینده ای بادوام تر و ایمن تر باشد.