公路上的黑科技

清樅

在科學文明高度發達的今天，電動汽車加速普及，自動駕駛技術逐漸被人們接受，更新鮮、更清潔的智慧交通時代即將來臨！

其實，高度發達的未來出行，離不開駕駛工具，更離不開道路。道路對我們愛車的壽命、對經濟的發展、對環保的影響，遠遠超過我們的想象，下面就讓我們一起來看一下道路有什么奧秘吧！

瀝青替代材料

柔軟的橡膠竟然可以鋪設堅硬的道路！經過研究，輪胎在長年累月地通過瀝青路面后，受到不同程度的磨損。相比之下，用廢舊輪胎加工鋪成的橡膠高速公路，其使用壽命幾乎是傳統高速公路的兩倍，而且可以比傳統公路安靜50%！因為橡膠不像硬瀝青那樣容易膨脹和收縮，在高溫下不容易開裂，因此使用周期比瀝青更長。

塑料垃圾變廢為寶，成長為道路新星。印度政府曾經要求在城市建設時使用熔化的塑料垃圾填平坑洼，這種要求啟發了蘇格蘭工程師托比·麥卡特尼，他很快成立了一家塑料道路初創公司，并試圖用填埋垃圾的材料修建道路。最終麥卡特尼成功了！塑料瓶被研磨成顆粒狀，如果將其與標準瀝青相混合，鋪路材料成本可降低25%，同時實現了資源合理利用，減少了處理垃圾的額外花銷。

還有一些研究人員用看似不可能的烹飪垃圾，如牡蠣豆、地溝油，甚至是咖啡渣來提高瀝青的結合力！用這種混合材料鋪設道路會減少新道路建設的碳含量（瀝青的成分以碳、氫元素為主）。雖然如此，可別指望能在道路上聞到食物的香味，可食用的剩菜只會取代一小部分道路所需的黏性瀝青，因它們并不具有強抗磨損性，是沒有辦法大面積使用的。

道路黑科技

每過一年，人類都需要更多的能源，據統計，到2050年，全球能源消耗可能增長25%左右，相當于每年要消耗近150億桶石油，這對地球的能源儲備和環境都造成了相當大的壓力。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合的最典型代表，位于中國濟南的世界首條光伏高速公路就不得不提了！這條風靡全球的“太陽能公路”，實現了曬曬太陽就能發電、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，這種新型公路是由三層構成的，最表層是透光混凝土路面，具有高強度和超過90%的透光率;中層為光伏板，可利用路面沒有汽車通過的時間吸收的陽光發電;底層為絕緣層，三層結構的總厚度卻不超過3厘米。

光伏路面可以說是未來電動汽車移動充電的最佳載體，這種路面具有平整、抗滑、可發電和耐久的特征，可即時分享綠色能源，實現交通、能源、減排的整合。

會自我愈合的路

溫度和濕度的變化導致了道路形成裂縫，如何使高速公路自我修復呢？目前，科學家們正在發掘各種形式的裂縫自動修補方式。

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，將瀝青表面變成一個大導體。當裂紋開始形成時，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，修復道路裂縫。

到目前為止，荷蘭人已經在10多條道路上采用了施朗根的設計，更激進的解決方案也在醞釀之中。中國天津工業大學的蘇俊峰曾與施朗根合作，他使用了一種名為“回春劑”的、不斷膨脹的“小膠囊”似的化學聚合物，撒在天津的幾條街道上。因路面都有細小的裂紋，膠囊會首先卡在這些細小的裂紋中，每當裂紋開始向裂縫演變時，縫隙中的小膠囊就會膨脹，填滿裂縫。事實證明，這項修補工作可以阻止道路因小的裂縫影響行車安全，同時將裂縫變大的可能性減到最小，使老化的路面不再那么脆弱。

會喝水的路面

隨著氣候變暖，一些海平面低的國家和地區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生。蔓延的大水經常浸泡傳統的瀝青路面，道路受損嚴重。在一些大城市，由于早年的排水系統建設得頗為簡陋，每到暴雨天就會出現“車在水中游”的局面。另外，長時間大面積使用混凝土還會硬化路面，使本來能夠吸收水分的土壤變得很難滲進水分，城市防洪更加艱難。

為了解決這一難題，英國混凝土制造公司“LafargeTarmac”研制出了一款全新的，叫作TopmixPermeable的滲透混凝土路面系統。這種路面每平方米每分鐘可以吸收1000升的水，而相比之下，絕大多數混凝土路面每平方米每分鐘只能滲透大約8.3升水。也就是說，新路面有傳統路面120倍的排水能力！如果將水傾倒在路面上，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？

TopmixPermeable表面不直接使用砂石混凝土，而是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，這樣路面的硬度和滲透性都可兼顧。

為了適應不同的路面需求，公司還設計了全滲透、半滲透和全阻隔三種不同的道路結構。完全滲透指的是所有的水通過路面流入地下土層中，這比較適合用在降水充沛的濕潤地區。部分滲透指的是所有的水通過該路面進入附近的排水管道或者下水道中排放掉，這比較適合路面下的土層吸水性較差的地區。完全阻隔是指所有的水透過路面后并不流入地下，而是流入地下預先埋設的儲水系統中，收集起來以作他用，這種比較適合氣候干旱，對水資源回收利用需求較高的地區。

但這種路面有兩個缺點，一是相較現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，因為路面下積水太多的話會因凍裂而影響路面堅固性。

（心香一瓣摘自《科學之謎》）