Phát minh của Nga làm rung chuyển ngành xây dựng: Bê tông ‘tự chữa lành’ nhờ ‘chất phụ gia’ đặc biệt, vá nứt mặt đường ngon ơ không cần con người

Các nhà khoa học Nga đã phát triển thành công một loại vi nang chứa polymer liên kết đặc biệt, có khả năng tự vá các vết nứt trên mặt đường mà không cần sự can thiệp của con người. Công nghệ này hứa hẹn sẽ kéo dài tuổi thọ mặt đường thêm ít nhất 1/3 và giảm đáng kể chi phí bảo trì định kỳ.

Cơ chế "vết thương tự lành"

Dự án được thực hiện bởi đội ngũ chuyên gia tại Đại học Xây dựng Quốc gia Moscow (NRU MGSU). Bí mật nằm ở các hạt polymer siêu nhỏ với đường kính chỉ từ 1 mm - 1,2 mm được trộn trực tiếp vào hỗn hợp bê tông nhựa đường.

Ở trạng thái bình thường, các hạt này nằm "ngủ yên". Tuy nhiên, ngay khi mặt đường xuất hiện các vết nứt do tác động nhiệt hoặc tải trọng, cấu trúc của các vi nang này sẽ bị phá vỡ. Chất polymer lỏng bên trong được giải phóng, thấm sâu vào nhựa đường và thực hiện quá trình "khâu vá" các khiếm khuyết thông qua các phản ứng lý - hóa.

Phó Giáo sư Sergey Inozemtsev - trưởng dự án - cho biết: "Độ tin cậy của hạ tầng giao thông ảnh hưởng trực tiếp đến kinh tế quốc gia. Chúng tôi tập trung tạo ra loại vật liệu có thể tự phản ứng với khu vực bị hỏng mà không cần chờ đến bàn tay con người”.

Ưu thế vượt trội trong khí hậu khắc nghiệt

Điểm khác biệt lớn nhất của công nghệ Nga so với thế giới nằm ở thành phần hoạt chất. Trong khi các nước khác thường sử dụng phế thải lọc dầu hoặc các phân đoạn dầu mỏ dễ gây mềm nhựa đường vào mùa đông, các nhà khoa học Nga đã tính toán chính xác độ bền của màng bao vi nang.

Thiết kế này giúp các hạt chịu được nhiệt độ và áp lực cực cao trong quá trình thảm nhựa nóng, nhưng lại dễ dàng vỡ ra để kích hoạt cơ chế tự chữa lành khi có vết nứt thực tế. Theo dữ liệu thử nghiệm, loại nhựa đường này giúp tăng khả năng chịu lực cơ học của mặt đường thêm khoảng 30%.

Triển vọng kinh tế và ứng dụng đa ngành

Dù chi phí nguyên liệu ban đầu có thể cao hơn, nhưng giới chuyên gia nhận định hiệu quả kinh tế dài hạn là rất lớn. Việc giảm tần suất sửa chữa không chỉ tiết kiệm ngân sách mà còn giảm thiểu thời gian ùn tắc giao thông do rào chắn thi công.

Bên cạnh hạ tầng giao thông đường bộ, công nghệ này còn được kỳ vọng sẽ ứng dụng mạnh mẽ trong nhiều lĩnh vực khác. Ví dụ, với hạ tầng hàng không, công nghệ này giúp giảm thời gian tạm dừng hoạt động của các đường băng sân bay. Đối với xây dựng công nghiệp, loại bê tông này có thể dùng cho các bề mặt sàn kho bãi, nhà máy đòi hỏi độ chống mài mòn cực cao.

Phát minh này đã gây tiếng vang lớn tại hội nghị quốc tế ở Seoul và giành giải Dự án xuất sắc nhất trong lĩnh vực Xây dựng. Trong bối cảnh Nga đang đẩy mạnh phát triển hạ tầng tại các vùng có khí hậu cực đoan, công nghệ nhựa đường tự phục hồi được xem là "chìa khóa" để duy trì mạng lưới giao thông thông suốt và bền vững.