公路上的黑科技

清 樅

道路黑科技

據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2050 年，全球能源消耗可能增長(zhǎng)25%左右，相當(dāng)于每年要消耗近150 億桶石油，這對(duì)地球的能源儲(chǔ)備和環(huán)境都造成了相當(dāng)大的壓力。所以，一些工程師想，為什么不從遍布世界各地的街道上去獲得這些能量呢？

作為新能源和智慧交通相結(jié)合的最典型代表，就不得不提位于中國(guó)濟(jì)南的世界首條光伏高速公路了！這條風(fēng)靡全球的“太陽(yáng)能公路”，實(shí)現(xiàn)了曬曬太陽(yáng)就能發(fā)電、電動(dòng)汽車邊跑邊充電、下雪還能自動(dòng)融化路面積雪的“傳奇”。它的原理并不復(fù)雜，就像人們?cè)谙奶斐嗄_踩過(guò)柏油路會(huì)覺(jué)得“燙”，開(kāi)闊的道路往往會(huì)吸收大量的陽(yáng)光和熱量。

專家介紹說(shuō)，這種新型公路有三層結(jié)構(gòu)：最表層是透光混凝土路面，具有高強(qiáng)度和超過(guò)90%的透光率；中間層為光伏板，可利用路面沒(méi)有汽車通過(guò)的時(shí)間吸收的陽(yáng)光發(fā)電；底層為絕緣層，三層結(jié)構(gòu)的總厚度卻不超過(guò)3 厘米。

會(huì)自我愈合的路

溫度和濕度的變化導(dǎo)致道路形成裂縫，如何使高速公路自我修復(fù)呢？目前，科學(xué)家們正在發(fā)掘各種形式的裂縫自動(dòng)修補(bǔ)方式。

在荷蘭，代爾夫特瀝青公司的研究人員埃里克·施朗根用鋼毛纖維做基質(zhì)，將瀝青表面變成一個(gè)大導(dǎo)體。當(dāng)裂紋開(kāi)始形成時(shí)，就用帶著巨大磁鐵的卡車在路上開(kāi)過(guò)，這樣金屬就會(huì)受到磁鐵的排斥力而收縮，修復(fù)道路裂縫。

到目前為止，荷蘭人已經(jīng)在十多條道路上采用了施朗根的設(shè)計(jì)，更先進(jìn)的解決方案也在醞釀之中。

會(huì)喝水的路面

隨著氣候變暖，一些海平面低的國(guó)家和地區(qū)不斷受到極端氣候的影響，越來(lái)越大、越來(lái)越頻繁的洪水不斷發(fā)生。蔓延的大水經(jīng)常浸泡傳統(tǒng)的瀝青路面，使道路受損嚴(yán)重。在一些大城市，由于早年的排水系統(tǒng)建設(shè)得頗為簡(jiǎn)陋，每到暴雨天就會(huì)出現(xiàn)“車在水中游”的局面。

為了解決這一難題，英國(guó)混凝土制造公司Lafarge Tarmac 研制出了一款滲透混凝土路面系統(tǒng)。這種路面每平方米每分鐘可以吸收1000升的水，而絕大多數(shù)混凝土路面每平方米每分鐘只能滲透大約8.3 升水。而且如果將水傾倒在這種路面上，水不會(huì)向各個(gè)方向流動(dòng)，而是迅速滲透到路面下，就像海綿一樣。

那么全新透水路面是怎么建成的呢？

這種路面的表面不直接使用砂石混凝土，而是首先將體積較小的花崗巖碎石拼接在一起，留下更大的縫隙讓水流通過(guò)，形成表面穿透力極強(qiáng)的碎石層；然后中間是較大卵石的儲(chǔ)水層和相對(duì)松軟的毛石底層，最后才是我們平常所見(jiàn)到的地下排水管道。

但這種路面有兩個(gè)缺點(diǎn)，一是相較現(xiàn)在的瀝青混凝土路面造價(jià)較高，二是不適合在較寒冷的地區(qū)，因?yàn)槁访嫦路e水太多的話會(huì)因凍裂而影響路面的堅(jiān)固性。

（摘自《科學(xué)之謎》2019 年第7 期，有刪改）