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Pesquisadores desenvolveram um asfalto inovador, capaz de se auto-reparar com o auxílio de inteligência artificial
A deterioração das estradas é um problema global que gera altos custos de manutenção e impacta diretamente a segurança e a mobilidade. Além do impacto econômico que esse problema causa, como custos de reparação do asfalto, estradas em mau estado podem aumentar a taxa de acidentes e dificultar o fluxo de transporte, gerando prejuízos logísticos para empresas e consumidores.
Para mitigar esse problema, cientistas da Universidade de Swansea e do King’s College London, em parceria com pesquisadores do Chile, estão desenvolvendo um asfalto auto-reparador, projetado com o uso de inteligência artificial (IA) e materiais sustentáveis.
Essa inovação pode transformar a infraestrutura viária global, reduzindo custos e emissões de carbono, além de aumentar a durabilidade das rodovias.
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Como o asfalto auto-reparador funciona
O principal fator que leva às rachaduras no asfalto é a oxidação do betume, material que compõe a mistura asfáltica.
Com o tempo, essa degradação compromete a aderência e a resistência do pavimento, tornando necessária a realização de reparos frequentes do asfalto.
O novo asfalto desenvolvido pela equipe incorpora um mecanismo inovador: microcápsulas de esporos porosos preenchidos com óleos reciclados.
Quando surgem microfissuras, esses óleos são liberados e restauram a integridade do material, impedindo que as rachaduras se expandam e resultem em buracos maiores.
Além disso, a pesquisa emprega um tipo avançado de IA, chamado aprendizado de máquina, para analisar e prever padrões de degradação do betume.
Com o apoio do Google Cloud, os cientistas simulam o comportamento do asfalto em diferentes condições climáticas e de tráfego, permitindo ajustes na composição antes da produção em larga escala. Essas simulações ajudam a otimizar a estrutura do asfalto, garantindo maior eficiência na regeneração das fissuras e prolongando sua vida útil.
Benefícios para sustentabilidade e infraestrutura
A produção e manutenção de estradas representam uma parcela significativa das emissões globais de carbono.
A indústria do asfalto, que tradicionalmente depende de produtos derivados do petróleo, enfrenta pressão crescente para reduzir seu impacto ambiental.
Com a meta do Reino Unido de zerar suas emissões até 2050, o uso de materiais sustentáveis tornou-se uma prioridade. O novo asfalto auto-reparador contribui para essa transição por diversos motivos:
- Menos desperdício de materiais: A capacidade de regenerar o asfalto reduz a necessidade de substituição frequente, evitando o descarte prematuro do pavimento deteriorado.
- Menor emissão de CO₂: O uso de óleos reciclados e biomassa minimiza a dependência de derivados de petróleo, diminuindo a pegada de carbono na produção.
- Redução de custos: A menor necessidade de manutenção resulta em economia significativa para governos e empresas, que podem redirecionar esses recursos para outras melhorias na infraestrutura viária.
- Maior segurança nas estradas: Superfícies bem conservadas reduzem o risco de acidentes, proporcionando melhor aderência e evitando problemas como aquaplanagem e perda de controle do veículo.
O futuro do asfalto
Apesar do enorme potencial, ainda existem desafios a serem superados antes da implementação em larga escala.
A durabilidade do material precisa ser testada em condições reais e diferentes climas, e os custos iniciais de produção podem ser elevados. No entanto, avanços em pesquisa e o envolvimento de setores públicos e privados podem acelerar sua adoção.
O Dr. Francisco Martin-Martinez, do King’s College London, destaca que a inspiração para esse projeto veio da própria natureza, onde organismos possuem mecanismos naturais de cicatrização.
O objetivo é aplicar esses princípios ao asfalto, tornando as rodovias mais duráveis e reduzindo a necessidade de manutenção constante. A pesquisa também busca novas formas de incorporar materiais biodegradáveis na mistura asfáltica, aumentando ainda mais os benefícios ambientais.
Além disso, o desenvolvimento de tecnologias complementares, como sensores embutidos no asfalto para monitoramento em tempo real, pode ampliar ainda mais as possibilidades dessa inovação.
Sensores poderiam detectar áreas mais propensas a rachaduras e fornecer dados para otimizar a regeneração do pavimento, tornando o processo ainda mais eficiente e reduzindo a necessidade de intervenções emergenciais.
O desenvolvimento do asfalto auto-reparador é um passo importante rumo às estradas sustentáveis e com emissão zero.
Combinando IA e materiais reciclados, essa inovação pode revolucionar a infraestrutura viária global, trazendo benefícios econômicos e ambientais.
No futuro, espera-se que a tecnologia seja aprimorada e amplamente adotada, contribuindo para um sistema de transporte mais eficiente e ecológico.
Estudo publicado em Publishing.
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