Наноасфальт избавит от пробок?

В России ситуация с дорогами одна из худших в мире. Но, возможно, что скоро автомобилистам больше не придется ездить по колдобинам и стоять в пробках из-за ремонтных работ. Ученые-нанотехнологи предложили использовать для дорожного покрытия наноасфальт.

Власти Москвы поддержали эту инициативу и распорядились в порядке эксперимента покрыть этим материалом один из участков Кутузовского проспекта. Что и было сделано 8 сентября 2010 года.

Кстати, за рубежом наноасфальт уже давно перестал быть экзотикой. Все основные скоростные магистрали Европы, Америки и Азии содержат покрытия, изготовленные именно из него.

Известно, что еще в 1977 году в преддверии "Олимпиады-80" японские инженеры предлагали заменить традиционное покрытие дорог в центре Москвы и в Лужниках на наноасфальтовое.

Тогда советское правительство отказалось от этого дружеского предложения, заявив, что в СССР нет проблем с дорогами. Однако после того, как вместе с Советским Союзом развалились и советские дороги, отечественные ученые вновь заговорили об использовании асфальтобетона с добавлением наночастиц для укрепления дорожных покрытий.

Что представляет собой этот материал? На самом деле, это все тот же асфальтобетон, в который между молекулами битумов внедрены наночастицы, полученные при измельчении обычных каучуковых автомобильных покрышек. Правда, перед тем, как "всыпать" порошок из этих частиц в битум, его подвергают особой обработке при температуре 120°С. В результате структура "прогретых" наночастиц становится похожей на "кустики" коралловых полипов.

Подобные "кораллы" и являются теми связками, которые препятствуют расслоению битума при сильных нагрузках и перепадах температур. Ученые выяснили, что каждый "лепесток" частицы образует множество связей с молекулами полимеров, составляющих основу битума. Эти прочные узы не в силах разорвать даже 70-градусная жара, 30-градусный мороз и давление объекта весом свыше 30-ти тонн! Но для того, чтобы повысить устойчивость и долговечность материала, в него также добавляют специальные поликонденсационные смолы.

Кроме суперпрочности и фантастической устойчивости, наноасфальт обладает еще рядом полезных свойств. Исследования показали, что на дорогах, построенных с добавлением наночастиц в асфальтобетон, становится существенно тише, а тормозной путь машины на подобном покрытии на 15 процентов короче. Также существенным является еще и то, что все эти свойства наноасфальт сохраняет даже спустя десять лет после укладки.

Фото: AP

Многих автолюбителей беспокоят слухи, что, поскольку изготовление подобного материала стоит недешево, то и стоимость дорог, построенных с его использованием, существенно возрастет. А это, в свою очередь, ударит по карманам большинства налогоплательщиков — и без того не очень-то толстым. Но это не совсем так. По расчетам специалистов корпорации "Роснано", стоимость километра наноасфальтовой дороги будет больше всего лишь на 5-15 процентов.

Кроме того, дороги из наноасфальта позволят сэкономить на ремонте покрытия. Представьте себе небывалую для нынешнего времени картину — если все московские трассы станут наноасфальтовыми, то мы не увидим на них дорожных рабочих целых 10 лет как минимум! Это обернется для бюджета сбережением миллиардов рублей, а для автолюбителей — почти полным исчезновением пробок.

Кстати, о нанотехнологиях в России говорят уже давно — с середины 90-х годов. Тем не менее большинство наших соотечественников до сих пор плохо себе представляют, что это такое. Некоторые считают, что это очередной миф, созданный для того, чтобы выкачать побольше денег из бюджета. Другие называют этим словом любые достижения науки и техники за последние 10 лет.

Между тем нанотехнологии — это изготовление объектов, размеры которых не превышают 100 нанометров (единица измерения, являющаяся миллионной долей миллиметра), и манипуляция ими. Идея использовать эти мельчайшие частицы родилась в СССР и США еще в 50-е годы прошлого века.

Физики давно заметили, что если в любой объект, атомы которого образуют так называемые кристаллические решетки (структура, где атомы располагаются правильными геометрическими фигурами на расстоянии нескольких нанометров друг от друга), добавить эти крошечные частицы (как раз в межатомные "пустоты"), то свойства данного объекта могут сильно измениться. Металлы с вкрапленными в них наночастицами приобретут дополнительную пластичность и устойчивость к коррозии, строительные материалы станут более прочными, пластмассы — более термоустойчивыми.

Долгое время рассуждение о свойствах наночастиц было уделом лишь физиков-теоретиков, поскольку способов внедрения их в определенный материал просто не существовало. Однако теперь подобное стало возможным. Нанотехнологии все больше интересуют не только ученых и инженеров, но и бизнесменов, представителей государственной власти и даже обычных граждан многих государств, в первую очередь тех, кто имеет автомобиль.

Для автомобилиста весьма болезненным вопросом является состояние дорог. Если дороги плохие, то машина быстрее изнашивается и возрастает риск попасть в ДТП. Постоянные ремонты дорожного покрытия приводят к многочисленным пробкам, которые способны на долгое время парализовать жизнь большого города.

Фото: AP

В России ситуация с дорогами одна из самых худших в мире. Некоторые винят в этом климатические особенности нашей страны, при которых резкие перепады температуры и влажности — не редкость, а норма жизни. Другие указывают на безответственность властей и дорожных рабочих. Но все это не является основной причиной частых повреждений дорожных покрытий.

Загадка плохих дорог кроется, прежде всего, в свойствах того вещества, которым их покрывают. Большинство неправильно называет его "асфальтом", хотя на самом деле он именуется "асфальтобетон". Этот материал состоит из смеси щебня, песка, минерального порошка и битума (органической смолы, получаемой при очистке нефти).

Именно битум, поскольку он не особенно пластичен, и является причиной образования трещин в асфальтобетоне. Это происходит при постоянной сильной нагрузке на покрытие, при котором частички битума просто "расцепляются" друг с другом. В результате образуется трещина, которую потом углубляют колеса автомашин и резкие температурные перепады.

… Итак, подведем итоги. Перед наноасфальтовыми трассами открывается блестящее будущее. Это понимают и представители государственной власти — недаром для эксперимента был выделен участок правительственной трассы. Вполне возможно. Что с применением нанотехнологий в дорожном строительстве одной традиционной бедой в России станет меньше. А там, глядишь, и дураки переведутся…