Erik Schlangen: A "self-healing" asphalt

اریک شلانگن: آسفالت خود ترمیم شونده

Translator: Joseph Geni Reviewer: Thu-Huong Ha

Translator: Amirpouya Ghaemian Reviewer: soheila Jafari

(Hammer)

(صدای چکش)

(Laughter)

(خنده ی حاضرین)

(Microwave beeps) (Laughter)

(صدای ماکروویو) (خنده ی حاضرین)

You probably all agree with me

احتمالاً همه ی شما با من موافق هستید

that this is a very nice road.

که این جاده ی خیلی خوبی است.

It's made of asphalt,

این جاده از آسفالت ساخته شده است،

and asphalt is a very nice material to drive on,

و آسفالت ماده ی بسیار مناسبی برای کف خیابان است،

but not always, especially not on these days as today,

اما نه همیشه، مخصوصاً نه در روز هایی مثل امروز،

when it's raining a lot.

که شدت بارش باران خیلی شدید است.

Then you can have a lot of splash water in the asphalt.

در این صورت ممکن است مقدار زیادی آب که بر روی آسفالت جمع شده را داشته باشید.

And especially if you then ride with your bicycle,

و مخصوصاً اگر در حال دوچرخه سواری باشید،

and pass these cars, then that's not very nice.

و این ماشین ها از کنار شما عبور کنند، اصلاً جالب نیست.

Also, asphalt can create a lot of noise.

به علاوه، آسفالت می تواند سر و صدای زیادی تولید کند.

It's a noisy material,

آسفالت ماده ای پر سر و صدا است،

and if we produce roads like in the Netherlands,

و اگر ما جاده هایی مثل جاده های هلند را بسازیم، که خیلی به شهر ها نزدیک هستند،

very close to cities, then we would like a silent road.

در این صورت ترجیح می دهیم خیابان ها کم سر و صدا تر باشند.

The solution for that is to make roads

پاسخ این مشکل این است که جاده ها را با آسفالت متخلخل درست کنیم.

out of porous asphalt.

پاسخ این مشکل این است که جاده ها را با آسفالت متخلخل درست کنیم.

Porous asphalt, a material that we use now

آسفالت متخلخل، ماده ای است که در اغلب بزرگراه های هلند استفاده می کنیم،

in most of the highways in the Netherlands,

آسفالت متخلخل، ماده ای است که در اغلب بزرگراه های هلند استفاده می کنیم،

it has pores and water can just rain through it,

این ماده متخلخل است و آب باران می تواند درون آن نفوذ کند،

so all the rainwater will flow away to the sides,

بنابراین تمامی آب باران به اطراف جریان پیدا می کند،

and you have a road that's easy to drive on,

و شما جاده ای دارید که برای رانندگی بسیار مناسب است،

so no splash water anymore.

و دیگر خبری از تجمع آب نیست.

Also the noise will disappear in these pores.

همچنین سر و صدا درون این تخلخل ها جذب می شود.

Because it's very hollow, all the noise will disappear,

چون این آسفالت توخالی است، تمامی سر و صدا جذب از بین می‌رود،

so it's a very silent road.

و جاده فوق العاده ساکت می شود.

It also has disadvantages, of course,

البته این آسفالت معایبی هم دارد،

and the disadvantage of this road is that raveling can occur.

و عیب آن این است که احتمال رخ دادن فرسایش وجود دارد.

What is raveling? You see that in this road

اما فرسایش چیست؟ شما در این جاده می بینید که سنگ های سطح زمین کنده شده اند.

that the stones at the surface come off.

اما فرسایش چیست؟ شما در این جاده می بینید که سنگ های سطح زمین کنده شده اند.

First you get one stone, then several more,

اول شما یک سنگ دارید، بعداً چند تای دیگر،

and more and more and more and more,

و بیشتر و بیشتر و بیشتر و بیشتر،

and then they -- well, I will not do that. (Laughter)

و بعد آن ها -- نه، من این کار را نمی کنم. (خنده ی حاضرین)

But they can damage your windshield,

ولی این سنگ ها می توانند به شیشه ی شما آسیب بزنند،

so you're not happy with that.

بنابراین برای شما مشکل درست خواهند کرد.

And finally, this raveling can also lead to more and more damage.

و نهایتاً، این فرسایش می تواند منجر به آسیب های بیشتر و بیشتری بشود.

Sometimes you can create potholes with that.

گاهی اوقات ممکن است در نتیجه‌ی آن باعث درست کرد یک چاله در خیابان بشوید.

Ha. He's ready.

خیلی خب. آماده شد.

Potholes, of course, that can become a problem,

چاله های خیابانی، البته، می توانند باعث ایجاد مشکلاتی بشوند،

but we have a solution.

اما ما راه حلی برای آن داریم.

Here you see actually how the damage appears in this material.

در این جا می بینید که چگونه این مشکل برای این ماده رخ می دهد.

It's a porous asphalt, like I said, so you have only

همان طور که گفتم، این یک آسفالت متخلخل است،

a small amount of binder between the stones.

بنابراین شما تنها مقدار کمی ذرات چسبنده بین سنگ ها دارید.

Due to weathering, due to U.V. light, due to oxidation,

در اثر آب و هوا، در اثر تابش اشعه ی فرابنفش،و در اثر اکسیده شدن،

this binder, this bitumen,

این ذرات چسبنده، بیتومن (یکی از مواد تشکیل دهنده ی نفت)،

the glue between the aggregates is going to shrink,

که حکم نوعی چسب را بین ذرات دارند فشرده می شوند،

and if it shrinks, it gets micro-cracks,

و اگر فشرده شوند، ترک های ریزی را به وجود می آورند،

and it delaminates from the aggregates.

و در نتیجه ذرات آن از هم جدا می شوند.

Then if you drive over the road, you take out the aggregates --

در نتیجه اگر شما بعد از این اتفاق بر روی این آسفالت رانندگی کنید، قطعات سنگ را از روی سطح آسفالت می کنید --

what we just saw here.

و اتفاقی که در تصویر دیدید رخ می دهد.

To solve this problem, we thought of self-healing materials.

برای حل این مشکل، ما به فکر طراحی مواد خود ترمیم شونده افتادیم.

If we can make this material self-healing,

اگر ما می توانستیم این آسفالت را به صورت خود ترمیم شونده بسازیم،

then probably we have a solution.

راه حلی برای این مشکل داشتیم.

So what we can do is use steel wool just to clean pans,

بنابراین ما از اسکاج فولادی که برای تمیز کردن ماهیتابه استفاده می شود، استفاده کردیم،

and the steel wool we can cut in very small pieces,

ما می توانیم اسکاج فولادی را به قطعات بسیار کوچکی ببریم،

and these very small pieces we can mix to the bitumen.

و این قطعات را با بیتومن مخلوط کنیم.

So then you have asphalt

بنابراین ما یک آسفالت با قطعات بسیار کوچک اسکاج فولادی درون آن داریم.

with very small pieces of steel wool in it.

بنابراین ما یک آسفالت با قطعات بسیار کوچک اسکاج فولادی درون آن داریم.

Then you need a machine, like you see here,

به غیر از آن شما نوعی دستگاه نیاز دارید، مانند دستگاهی که دراین جا می بینید،

that you can use for cooking -- an induction machine.

که برای پخت و پز استفاده می کنید -- یک دستگاه تابش امواج.

Induction can heat, especially steel; it's very good at that.

تابش امواج می تواند حرارت ایجاد کند، مخصوصاً در فولاد؛ جنس فولاد کاملاً برای این کار مناسب است.

Then what you do is you heat up the steel,

کاری که باید بعد از آن انجام دهید حرارت دادن فولاد،

you melt the bitumen,

و در نتیجه ذوب بیتومن است،

and the bitumen will flow into these micro-cracks,

و در نتیجه بیتومن در ترک های ریز جریان پیدا می کند،

and the stones are again fixed to the surface.

و سنگ ها مجدداً در جای خودشان محکم می شوند.

Today I use a microwave because I cannot take

امروز من از یک ماکروویو استفاده کردم

the big induction machine here onstage.

چون نمی توانستم دستگاه بزرگ تابش امواج را اینجا بر روی صحنه بیاورم.

So a microwave is a similar system.

ماکروویو سیستم مشابهی با این دستگاه دارد.

So I put the specimen in, which I'm now going to take out

بنابراین من این نمونه را درون آن قرار دادم، و آن را بیرون می آورم

to see what happened.

تا ببینید چه اتفاقی افتاده است.

So this is the specimen coming out now.

و این هم از نمونه.

So I said we have such an industrial machine in the lab

همان طور که گفتم ما یک دستگاه صنعتی درون آزمایشگاه برای حرارت دادن به نمونه ها داریم.

to heat up the specimens.

همان طور که گفتم ما یک دستگاه صنعتی درون آزمایشگاه برای حرارت دادن به نمونه ها داریم.

We tested a lot of specimens there,

ما در آزمایشگاه نمونه های بسیار زیادی را آزمایش کردیم،

and then the government, they actually saw our results,

و بعد از آن دولت نتایج کار ما را مشاهده کرد،

and they thought, "Well, that's very interesting. We have to try that."

و گفت، "خیلی جالب است. باید آن را امتحان کنیم."

So they donated to us a piece of highway,

و آن ها قطعه ای از یک بزرگراه را به ما اختصاص دادند،

400 meters of the A58, where we had to make

۴۰۰ متر از بزرگراه A58، تا برای امتحان این ماده یک آزمایش انجام دهیم.

a test track to test this material.

۴۰۰ متر از بزرگراه A58، تا برای امتحان این ماده یک آزمایش انجام دهیم.

So that's what we did here. You see where we were making the test road,

این کاری است که آن جا انجام دادیم. در این تصویر جایی که جاده ی آزمایشی را ساختیم می بینید،

and then of course this road will last several years

و البته این جاده چندین سال بدون هیچ گونه آسیبی دوام خواهد آورد.

without any damage. That's what we know from practice.

این تجربه ای بود که از آزمایش کسب کردیم.

So we took a lot of samples from this road

ما نمونه های بسیاری از این جاده گرفتیم

and we tested them in the lab.

و آن ها را در آزمایشگاه مورد بررسی قرار دادیم.

So we did aging on the samples,

ما آینده ی نمونه ها را با انجام فرسایش شبیه سازی کردیم،

did a lot of loading on it, healed them with our induction machine,

وزن فوق العاده زیادی بر روی آن ها اعمال کردیم، و آن ها را با دستگاه تابش امواج خودمان ترمیم کردیم،

and healed them and tested them again.

و این کار را بار ها و بار ها تکرار کردیم.

Several times we can repeat that.

می توان این کار را به دفعات بسیار زیادی انجام داد.

So actually, the conclusion from this research is that

بنابراین، نتیجه گیری ما از این تحقیق این بود که

if we go on the road every four years

اگر ما هر چهار سال یک مرتبه جاده را با ماشین مخصوص ترمیم خودمان ترمیم کنیم --

with our healing machine -- this is the big version

این دستگاه در اندازه ی بزرگ است که ما برای جاده ی واقعی ساخته ایم --

we have made to go on the real road --

این دستگاه در اندازه ی بزرگ است که ما برای جاده ی واقعی ساخته ایم --

if we go on the road every four years

اگر ما هر چهار سال یک مرتبه جاده را ترمیم کنیم

we can double the surface life of this road,

می توانیم عمر این جاده را دو برابر کنیم،

which of course saves a lot of money.

که به مقدار زیادی در هزینه های مربوط به جاده سازی صرفه جویی خواهد شد.

Well, to conclude, I can say

خب، برای نتیجه گیری، می توانم بگویم

that we made a material

که ما ماده ای با استفاده از فیبر های فولاد ساخته ایم،

using steel fibers, the addition of steel fibers,

که ما ماده ای با استفاده از فیبر های فولاد ساخته ایم،

using induction energy to really

و از انرژی تابش امواج استفاده می کنیم تا عمر جاده را تا حد زیادی بالا ببریم،

increase the surface life of the road,

و از انرژی تابش امواج استفاده می کنیم تا عمر جاده را تا حد زیادی بالا ببریم،

double the surface life you can even do,

عمر جاده حتی تا دو برابر ممکن است افزایش پیدا کند،

so it will really save a lot of money with very simple tricks.

بنابراین با ریزه کاری های خیلی ساده ای می توان به مقدار قابل توجهی در هزینه ها صرفه جویی کرد.

And now you're of course curious if it also worked.

و الآن حتماً کنجکاو هستید که این روش کار می کند یا نه.

So we still have the specimen here. It's quite warm.

ما همان نمونه را در این جا داریم. هنوز خیلی گرم است.

Actually, it still has to cool down first

البته، ابتدا باید خنک شود تا من بتوانم به شما نشان بدهم که این ترمیم نتیجه بخش هست یا نه.

before I can show you that the healing works.

البته، ابتدا باید خنک شود تا من بتوانم به شما نشان بدهم که این ترمیم نتیجه بخش هست یا نه.

But I will do a trial.

اما الآن امتحان می کنم.

Let's see. Yeah, it worked.

اجازه بدهید ببینیم. بله، نتیجه داد.

Thank you.

متشکرم.

(Applause)

(تشویق حاضرین)