มิติใหม่แห่งถนน AI ช่วยคิดค้นยางมะตอยที่ซ่อมแซมตัวเองได้
ครั้งแรกของโลกกับยางมะตอยผสมสปอร์พืชที่ซ่อมแซมตัวเองได้ ช่วยยืดอายุถนน ลดหลุมบ่อ และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างชาญฉลาด
ถนน จัดเป็นโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการสัญจรที่จำเป็นสำหรับทุกคน มีการใช้งานทั่วไปในชีวิตประจำวัน อย่างไรก็ตามสำหรับผู้ขับขี่และสัญจรไป ปัญหาน่าหงุดหงิดที่พบเห็นได้ทั่วไปคือ เมื่อพื้นถนนเกิดความเสียหายจนเป็นหลุมบ่อ เมื่อเคลื่อนที่ผ่านจะนำไปสู่แรงกระแทกที่ส่งผลต่อชีวิตและทรัพย์สิน
นี่เป็นเหตุผลในการคิดค้นยางมะตอยรูปแบบใหม่ที่สามารถซ่อมแซมตัวเองอัตโนมัติ
ยางมะตอยซ่อมแซมตัวเองด้วยสปอร์พืช
ผลงานนี้เป็นของ Swansea University ในประเทศอังกฤษ อาศัย AI หรือ ปัญญาประดิษฐ์ ในการพัฒนาวัสดุยางมะตอยชนิดใหม่โดยการผสมสปอร์พืชประเภทมอสเข้าไปภายใน ช่วยให้ยางมะตอยที่ปูบนพื้นถนนสามารถซ่อมแซมความเสียหายระดับเบื้องต้นได้เอง ลดโอกาสที่ถนนจะเสียหายเป็นหลุมบ่อในระยะยาว
เดิมทีการก่อสร้างถนนโดยอาศัยยางมะตอยราดจะมีส่วนประกอบสำคัญคือ บิทูเมน วัสดุส่วนผสมในการทำยางมะตอย มีลักษณะเหนียวข้นหนืดสีดำทำหน้าที่ยึดเกาะชิ้นส่วนพื้นถนนให้มีความแข็งแรงทนทานจนเป็นเนื้อเดียวกัน แต่เมื่อเวลาผ่านไปบิทูเมนจะเริ่มเสื่อมสภาพ สูญเสียความยืดหยุ่น และแข็งตัว จนแตกร้าวเสียหายไปในที่สุด
ด้วยเหตุนี้ทีมวิจัยจึงได้อาศัยอัลกอริทึม AI รันบน Google cloud ในการช่วยพัฒนาวัสดุยางมะตอยชนิดใหม่ โดยอาศัยสปอร์ของพืช Lycopodium clavatum ผ่านกระบวนการทางเคมีหลากหลาย กำจัดเซลล์สืบพันธุ์ออกจากสปอร์เหล่านั้น พร้อมนำไปห่อหุ้มด้วยน้ำมันดอกทานตะวันแล้วผสมลงไปในวัสดุ
โดยพื้นฐานบิทูเมนเป็นวัสดุที่เกิดขึ้นจากการกลั่นปิโตรเลียม จึงสามารถนำมาใช้ร่วมกับสปอร์ที่ห่อหุ้มด้วยน้ำมันได้อย่างไม่มีปัญหา เมื่อเกิดรอยแตกร้าวภายในยางมะตอยที่ปูถนน สปอร์ที่ถูกกักเก็บเหล่านี้จะแตกออก และทำหน้าที่เชื่อมประสานยางมะตอยให้กลายเป็นเนื้อเดียวกันโดยอัตโนมัติ
นี่จึงถือเป็นวัสดุปูถนนชนิดใหม่ที่ช่วยแก้ปัญหาและลดความเสียหายต่อพื้นถนนเป็นอย่างดี
ขีดความสามารถและประโยชน์ของยางมะตอยซ่อมแซมตัวเอง
จุดเด่นสำคัญของยางมะตอยชนิดใหม่ไม่ได้หมดลงเท่านั้น นอกจากซ่อมตัวเองอัตโนมัติโดยไม่ต้องพึ่งพาการแทรกแซงจากภายนอกแล้ว กระบวนการยังเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วนับแต่ที่เริ่มเกิดรอยแตกร้าวขนาดเล็กๆ สปอร์จะเริ่มคลายตัวออกมาจากน้ำมันแล้วซ่อมแซมพื้นผิว โดยอาศัยระยะเวลาทั้งสิ้นราว 1 ชั่วโมง
นอกจากนี้น้ำมันทานตะวันที่นำมาใช้เคลือบสปอร์เพื่อเป็นส่วนผสมยางมะตอย ทั้งหมดเป็นน้ำมันรีไซเคิลจากกระบวนการผลิตอาหารทั้งสิ้น นี่จึงเป็นการนำขยะเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมผลิตอาหารกลับมาใช้ใหม่ เป็นทั้งการสร้างมูลค่าพร้อมการนำวัสดุเหลือทิ้งกลับมาใช้ซ้ำอย่างชาญฉลาด
เมื่อถนนสามารถซ่อมแซมตัวเองได้ผู้รับผลประโยชน์คือผู้ใช้รถใช้ถนน หลุมบ่อบนถนนไม่เพียงก่อความรำคาญแต่ยังอาจสร้างความเสียหายต่อชีวิตและทรัพย์สินได้ ถนนที่อยู่ในนสภาพดีตลอดเวลาจึงเป็นการเพิ่มความสะดวกในการสัญจร และลดโอกาสเกิดอุบัติเหตุบนท้องถนนที่นำไปสู่อันตรายไปพร้อมกัน
เมื่อความเสียหายบนผิวถนนลดลงย่อมหมายถึงอายุใช้งานของยางมะตอยที่นานขึ้น ความทนทานนี้เองจะลดความจำเป็นและอัตราการซ่อมบำรุง การถมหลุมบ่อ หรือความจำเป็นในด้านงานโยธา ซึ่งจะช่วยลดความยุ่งยากในการจัดสรรการจราจรไปจนงบประมาณในการซ่อมบำรุงอีกด้วย
อีกหนึ่งภาคส่วนที่ได้รับผลประโยชน์เช่นกันคือ สิ่งแวดล้อม ทั้งในการนำน้ำมันทำอาหารใช้แล้วมาผลิตยางมะตอย หันมาใช้ขยะชีวมวลทดแทนน้ำมันปิโตรเลียมและทรัพยากรธรรมชาติ รวมถึงการยืดอายุการใช้งานและลดอัตราการซ่อมแซมซึ่งจะลดอัตราการปล่อยคาร์บอนในกระบวนการผลิตต่อไป
จริงอยู่วัสดุยางมะตอยนี้ยังอยู่ในขั้นระหว่างการค้นคว้าวิจัย จำเป็นต้องได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมก่อนจะนำมาใช้จริง แต่คาดว่านี่จะเป็นเทคโนโลยีที่ช่วยลดต้นทุนการบำรุงรักษาโครงสร้างพื้นฐาน ลดผลกระทบจากสิ่งแวดล้อม และเป็นแนวทางในการสร้างถนนที่ยั่งยืนในอนาคต
ที่มา
