公路上的黑科技

清 樅

道路黑科技

據(jù)統(tǒng)計，到2050 年，全球能源消耗可能增長25%左右，相當(dāng)于每年要消耗近150 億桶石油，這對地球的能源儲備和環(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“太陽能公路”，實現(xiàn)了曬曬太陽就能發(fā)電、電動汽車邊跑邊充電、下雪還能自動融化路面積雪的“傳奇”。它的原理并不復(fù)雜，就像人們在夏天赤腳踩過柏油路會覺得“燙”，開闊的道路往往會吸收大量的陽光和熱量。

專家介紹說，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90%的透光率；中間層為光伏板，可利用路面沒有汽車通過的時間吸收的陽光發(fā)電；底層為絕緣層，三層結(jié)構(gòu)的總厚度卻不超過3 厘米。

會自我愈合的路

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大導(dǎo)體。當(dāng)裂紋開始形成時，就用帶著巨大磁鐵的卡車在路上開過，這樣金屬就會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，更先進(jìn)的解決方案也在醞釀之中。

會喝水的路面

隨著氣候變暖，一些海平面低的國家和地區(qū)不斷受到極端氣候的影響，越來越大、越來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)得頗為簡陋，每到暴雨天就會出現(xiàn)“車在水中游”的局面。

為了解決這一難題，英國混凝土制造公司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，水不會向各個方向流動，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，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水層和相對松軟的毛石底層，最后才是我們平常所見到的地下排水管道。

但這種路面有兩個缺點，一是相較現(xiàn)在的瀝青混凝土路面造價較高，二是不適合在較寒冷的地區(qū)，因為路面下積水太多的話會因凍裂而影響路面的堅固性。

（摘自《科學(xué)之謎》2019 年第7 期，有刪改）