この画像を大きなサイズで見る道路の陥没は厄介な存在だ。車にダメージを与えるし、事故を招くこともある。日本の国土交通省のデータによると、2022年度の道路の陥没件数は全国で1万548件もあったという。
日本はまだましな方で、海外ではもっと多く、いたるところに道路の陥没穴が存在している。
この問題に対処すべく、イギリスの研究チームが、AIとバイオ技術を組み合わせた自己修復アスファルトを開発した。
この新素材は、通行する車の圧力で自らひび割れを修復してくれる。さらにその材料はバイオマス廃棄物をリサイクルしたもので、環境にもやさしいのだ。
道路に陥没ができる要因の1つはアスファルトの材料
道路に陥没穴ができる要因の1つとして、アスファルトに生じるひび割れがある。このひび割れは、アスファルトの主成分である「歴青（れきせい）」という化合物と関係している。
歴青は時間が経つと酸化して硬くなり、ひび割れを起こす。そこに雨水が入り込むと、寒い時期には凍って膨張し、暖かくなると溶けて収縮する。この繰り返しによってひびが広がり、やがて陥没穴になってしまうのだ。
さらに、交通量の多い道路では、車が通るたびにひびが押し広げられ、より穴も大きくなる。
このひび割れをどうにか修復できれば、アスファルトの劣化が抑えられ、耐久性も上がり、陥没穴もできにくくなる。
この画像を大きなサイズで見るAIとバイオ技術で自己修復アスファルトを開発
その方法を探るべく、イギリスのスウォンジー大学やロンドン大学キングス・カレッジの研究チームは、Google CloudのAIツールなどを利用して、歴青の有機分子を調べ、原子レベルでのシミュレーションを行いつつ、その酸化やひび割れのプロセスを解明した。
そして開発されたのが、「スポア」という多孔質材料を組み込んだアスファルトだ。
スポアは植物由来の髪の毛よりも小さな材料だ。これをリサイクル油にまぜて、アスファルトに使用する。すると、アスファルトがひび割れるにつれて油からスポアが放出され、傷を埋めてしまうのだ。
その性能を確かめるための試験では、スポアがアスファルトの表面にできたミクロレベルのひび割れを1時間以内に完全修復することが確認されている。
AIを利用したその開発手法について、スウォンジー大学のジョゼ・ノランブエナ＝コントレラス博士は、ニュースリリースで次のように語っている。
「この学際的な研究では、土木工学・化学・コンピュータ科学の専門家が集い、その知識をGoogle Cloudの最先端AIツールと組み合わせました」
この画像を大きなサイズで見るバイオマス廃棄物使用で環境面のメリットも
この自己修復アスファルトは、温室効果ガスの排出ゼロ実現にも貢献してくれる。
道路から排出される二酸化炭素の多くは、アスファルトを生産する際に排出される。耐久力の高い自己修復アスファルトは、アスファルト生産量を減らすことにつながるので、効果的な気候変動対策になる。
もう1つの重要なポイントは、この自己修復アスファルトがバイオマス廃棄物のような持続可能な材料を採用しているところだ。
研究に参加したキングス・カレッジ・ロンドンのフランシスコ・マルティン＝マルティネス博士は、自己修復アスファルトは化石燃料や天然資源の使用を減らすことにもつながると語る。
バイオマス廃棄物はどんな場所でもそれぞれの地域で入手でき、しかも安価です。石油に頼らずとも、各地域で入手した資源でインフラ材料を生産できるようになれば、石油由来のアスファルトが入手できない地域は助かるでしょう（マルティネス博士）
陥没穴が引き起こす問題は、道路の損傷だけではない。アメリカ自動車協会が2021年に実施した調査によると、米国内の10人に1人のドライバーが、陥没穴が原因の車の損傷に修理を要したという。
もし自己修復アスファルトが広く普及すれば、道路の補修回数が減り、維持管理のコストも大幅に削減されるだろう。
さらに、交通の流れがスムーズになれば、ドライバーのストレス軽減にもつながるだろう。
なおこの自己修復アスファルトには、褐藻（かっそう：藻類の一種）や使用ずみ調理油からバイオポリマーを作る方法や、廃タイヤの熱分解を利用して補修剤を作る方法なども応用されているとのことだ。
References: AI-powered self-healing asphalt: A step toward sustainable net-zero roads - Swansea University
油が染み込んだスポアから油が放出されて固くなったアスファルトを柔らかくする仕組みか
暑い日に溶けやすくなったりしない？
まるで人体！
陥没の原因が八潮の下水管みたく舗装の下にあった場合は
問題の発見が遅れる恐れもある気がするな。
下水管に自己修復素材の被覆をすればいい
これとは違うけど自己修復コンクリートというのもあるね
それ、もうちょっと早く教えて欲しかった…
すごいと思うけど
地震などが起こって大きく断裂した場合、どう修復するんだろう
さすがにある程度より大きいキズは修復できないと思います。 舗装にアスファルトが使われるのは安いからでコンクリートにすると大幅に強くなりますがあまり使われないのは後から路面を掘り返すとかも含めて高いからなんです。 国道 20 号の八王子付近などはコンクリート舗装で舗装されてからだいぶ経ちますけど交通量の割にはわだちも少なくやはり強いなと思います。
ローマ没落の原因がインフラ補修の費用がかさみすぎたのが一因という説も読んだことがあります。 歴史に学べばこれから世の中が貧しくなっていくと道路の補修にお金が十分に回らなくて穴だらけになる可能性があるので自治体も大変かなと。 もし地方に旅行に行ったときに路面に穴が多いところがあったら、ふるさと納税とか活用するとそこの自治体の路面が良くなるかもですね。
見出しは「陥没穴～修復」だけど、
本文は「試験では、スポアがアスファルトの表面にできたミクロレベルのひび割れを1時間以内に完全修復することが確認され～」って感じだから、
実態としては「陥没穴ができないよう、微細なヒビ割れのうちに日々 接着手当て」という事前予防的な措置だと思う。
20年後も機能していないと意味は無いかなと
舗装のひび割れは経年劣化もあるけど
軟弱地形や地下空洞化による陥没が原因だったり
単なる施工ミスや手抜きもあるから一概には言えない
耐用年数の超過が原因で全面ボロボロな舗装ってむしろレアだろう
まあ普通はそこまでボロボロなのに修復されてない道路なんてのは、そもそももう殆ど使われなくなった旧道に限られるからな日本なんかの場合。
諸外国だとそういう交通量少なすぎる滅多に使われない道路は国道であっても最初から舗装しないってほうが多いね。
だから未舗装の田舎の農道みたいな道路なんかがえっここ国道…！？ってなる
動画で見る外国での道路補修ってアスファルトが劣化してボロボロになったものに対してやっている感じなんだよ
👷「商売あがったりや」
これ大応用して、田舎ロードを自動で舗装してってほしい
確か日本でコンクリートのヒビ割れを自己修復するのがあったよね？
バクテリア？だったか何かコンクリの中に入れててヒビ割れから空気に触れると休眠から醒めて活動して、ヒビ割れを塞ぐんだたかな？
本題ではないけど、
誤字かと思ったら、「瀝青」の代字に「歴青」ってアリなのか。
「歴」は歴史や年月経過のイメージが強いから、なんか見た目に違和感はすごくある。
ウイキペディアでは、両方ともありますね
検索したほかのページでは、何の注釈もなく両方使われていることもありますよ
これに限らず業界では、簡単に書けるものを採用することが多いようです
オリハルコンとガマニオン、スターダストサンドで似たようなものが作れる・・・
道路工 「誰だよ、昨日の工事の穴埋めたのは！」
タイトルで一瞬、自己増殖的なものかと思った
制御できなくなって地球がアスファルトに覆われて100万年後にはアスファルト生物が跋扈する奇怪な惑星にみたいな