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Investigadores han desarrollado un innovador asfalto capaz de autorepararse con ayuda de inteligencia artificial
El deterioro de las carreteras es un problema global que genera elevados costos de mantenimiento e impacta directamente en la seguridad y la movilidad. Además del impacto económico que este problema ocasiona, como los costos de reparación del asfalto, las carreteras en mal estado pueden incrementar la accidentalidad y dificultar el flujo del transporte, generando pérdidas logísticas para empresas y consumidores.
Para mitigar este problema, los científicos de la UUniversidad de Swansea y King's College de Londres, en colaboración con investigadores de Chile, están desarrollando un asfalto autorreparable, diseñado con el uso de inteligencia artificial (IA) y materiales sostenibles.
Esta innovación podría transformar la infraestructura vial mundial, reduciendo costos y emisiones de carbono, además de aumentar la durabilidad de las carreteras.
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Cómo funciona el asfalto autorreparable
El principal factor que provoca grietas en el asfalto es la oxidación del betún, el material que compone la mezcla asfáltica.
Con el tiempo, esta degradación compromete la adherencia y resistencia del pavimento, haciendo necesarias frecuentes reparaciones del asfalto.
El nuevo asfalto desarrollado por el equipo incorpora un mecanismo innovador: microcápsulas de esporas porosas rellenas de aceites reciclados.
Cuando aparecen microgrietas, estos aceites se liberan y restauran la integridad del material, evitando que las grietas se expandan y den lugar a agujeros más grandes.
Además, la investigación emplea un tipo avanzado de IA, llamado aprendizaje automático, para analizar y predecir los patrones de degradación del betún.
Con el apoyo de Google Cloud, los científicos simulan el comportamiento del asfalto en diferentes condiciones climáticas y de tráfico, lo que permite realizar ajustes en la composición antes de la producción a gran escala. Estas simulaciones ayudan a optimizar la estructura asfáltica, garantizando una mayor eficiencia en la regeneración de grietas y alargando su vida útil.
Beneficios para la sostenibilidad y la infraestructura
La producción y el mantenimiento de carreteras representan una parte importante de las emisiones globales de carbono.
La industria del asfalto, que tradicionalmente depende de productos derivados del petróleo, enfrenta una presión cada vez mayor para reducir su impacto ambiental.
Dado que el Reino Unido se ha propuesto alcanzar emisiones netas cero para 2050, el uso de materiales sostenibles se ha convertido en una prioridad. El nuevo asfalto autorreparable contribuye a esta transición por varias razones:
- Menos desperdicio de materiales:La capacidad de regenerar el asfalto reduce la necesidad de reemplazo frecuente, evitando la eliminación prematura del pavimento deteriorado.
- Reducción de emisiones de CO₂:El uso de aceites reciclados y biomasa minimiza la dependencia de los derivados del petróleo, reduciendo la huella de carbono en la producción.
- Reducción de costos:Los menores requisitos de mantenimiento se traducen en ahorros significativos para los gobiernos y las empresas, que pueden redirigir estos recursos a otras mejoras de la infraestructura vial.
- Mayor seguridad en las carreteras:Las superficies bien mantenidas reducen el riesgo de accidentes, proporcionando un mejor agarre y previniendo problemas como el hidroplaneo y la pérdida de control del vehículo.
El futuro del asfalto
A pesar del enorme potencial, aún quedan desafíos por superar antes de su implementación a gran escala.
La durabilidad del material debe probarse en condiciones reales y diferentes climas, y los costos de producción iniciales pueden ser elevados. Sin embargo, los avances en la investigación y la participación de los sectores público y privado pueden acelerar su adopción.
El doctor Francisco Martín-Martínez, del King’s College de Londres, destaca que la inspiración para este proyecto surgió de la propia naturaleza, donde los organismos tienen mecanismos naturales de curación.
El objetivo es aplicar estos principios al asfalto, haciendo que las carreteras sean más duraderas y reduciendo la necesidad de mantenimiento constante. La investigación también busca nuevas formas de incorporar materiales biodegradables a la mezcla de asfalto, aumentando aún más los beneficios ambientales.
Además, el desarrollo de tecnologías complementarias, como sensores integrados en el asfalto para su monitorización en tiempo real, pueden ampliar aún más las posibilidades de esta innovación.
Los sensores podrían detectar zonas más propensas a agrietarse y proporcionar datos para optimizar la regeneración del pavimento, haciendo el proceso aún más eficiente y reduciendo la necesidad de intervenciones de emergencia.
El desarrollo de asfalto autorreparable es un paso importante hacia carreteras sostenibles y con cero emisiones.
Al combinar inteligencia artificial y materiales reciclados, esta innovación podría revolucionar la infraestructura vial mundial y aportar beneficios económicos y ambientales.
En el futuro, se espera que la tecnología se mejore y se adopte ampliamente, contribuyendo a un sistema de transporte más eficiente y respetuoso con el medio ambiente.
Estudio publicado en DTP.
