İngiltere’den disiplinler arası bir bilim insanı ekibi, yerel konseyleri her yıl çukur onarımlarında milyonlarca lira kurtarma potansiyeline sahip kendi kendini iyileştiren bir asfalt formu tasarlamak için Yapay Zeka (AI) kullanıyor.
Biyokütle atıklarından yapılmış ve makine öğrenimi kullanılarak tasarlanan materyal, King’s College London, Swansea Üniversitesi ve Şili’deki bir araştırma kurumundan bilim adamları tarafından geliştirilmektedir ve herhangi bir bakım veya kendi başına oluşan çatlakları düzelttiği gösterilmiştir. İnsan müdahalesi.
Ekip ayrıca Google Cloud ile birlikte çalışıyor, bu materyalin farklı koşullar altında nasıl değiştiğine dair simülasyonlar çalıştırıyor, bu çalışmadaki önde gelen araştırmacılar 2022’de Google Cloud Research Innovators programına katıldıktan sonra.
Bu program, araştırma ekiplerine bilimsel keşiflerin hızını hızlandırmak için gereken teknik kaynaklara erişim sağlamaya yöneliktir. Çalışma, araştırmacıların asfaltta önemli bir bileşen olan bitümün, oksidasyon yoluyla sertleşmesi ve çatlamaları ve bu işlemin malzemeyi esasen bir araya getirmesi için nasıl tersine çevrilebileceğine neden olan nedenlere ışık tutmalarını sağladı.
Grup, “Araştırma sırasında, bitüm gibi karmaşık sıvılarda organik molekülleri incelemek için makine öğrenimi olarak bilinen bir yapay zeka türü kullanıldı” dedi. “Ekip, atomistik simülasyonları hızlandırmak için yeni bir veri odaklı model geliştirerek, bitüm oksidasyonu ve çatlak oluşumuna ilişkin araştırmaları ilerletti.”
Asfalttaki kendi kendini iyileştiren özellikler, bir saç telinden daha küçük ve asfalt kırılmaya başladığında salınan ve çatlama işlemini tersine çevirebilen geri dönüştürülmüş yağlarla doldurulmuş sporlar olarak bilinen gözenekli malzemenin eklenmesiyle mümkün olur. Grup, “Laboratuvar deneylerinde, bu gelişmiş asfalt malzemenin yüzeyinde bir saatten daha kısa bir sürede tamamen iyileştirdiği gösterilmiştir” dedi.
Paylaşılan verilere göre Yıllık Yerel Otorite Yolu Bakım Anket RaporuAsfalt endüstrisi ittifakı tarafından derlenen çukurların, İngiltere ve Galler’deki yollar toplamda tahmini 16,3 milyar £ yatırım gerektiren İngiltere konseylerine 143,5mA’nın maliyeti olduğu bildiriliyor.
Francisco Martin-Martinez, King’s College’da Hesaplamalı Kimya Uzmanı Londra, bu çalışmanın asfalt, yaralı hayvanların ve ağaçların doğal biyolojik süreçlerin bir parçası olarak zamanla iyileştiği “doğada gözlemlenen iyileştirici özellikleri taklit etmelerine” yardımcı olduğunu söyledi.
“Kendini iyileştirebilecek asfalt yaratmak, yolların dayanıklılığını artıracak ve insanların çukurları doldurma ihtiyacını azaltacaktır” dedi. “Ayrıca biyokütle atığı da dahil olmak üzere yeni asfaltımızda sürdürülebilir malzemeler kullanıyoruz. Bu, petrol ve doğal kaynaklara olan bağımlılığımızı azaltacaktır.
“Biyokütle atığı yerel ve her yerde mevcuttur ve ucuzdur. Atık gibi yerel kaynaklardan altyapı malzemelerinin üretmek, dünyanın petrol bazlı asfalta sınırlı erişimi olan alanlarına yardımcı olan petrol mevcudiyetine bağımlılığı azaltır. ”
Swansea Üniversitesi’nde kendi kendini iyileştiren asfalt konusunda uzman olan Jose Norambuena-Contreras, araştırmanın, çukurların sorununa bir çözüm bulmak için İnşaat Mühendisliği, Kimya ve Bilgisayar Bilimi de dahil olmak üzere çeşitli alanlarda uzmanları bir araya getirdiğini söyledi.
“Bu bilgiyi Google Cloud’un son teknoloji ürünü AI araçlarıyla birleştirerek, aşağıdan yukarıya moleküler bir tasarım yaklaşımı ile bitümün iyileşme yetenekleri hakkındaki anlayışımızı geliştirmeyi amaçladık” dedi.
“Biyokütle atıkları ve yapay zeka kullanarak kendi kendini iyileştiren asfalt gelişimini ilerletmekten gurur duyuyoruz. Bu yaklaşım, araştırmamızı sürdürülebilir altyapı inovasyonunun ön saflarında yer almakta ve net sıfır yolların gelişmiş dayanıklılığı ile geliştirilmesine katkıda bulunmaktadır. ”
Google Cloud’da İngiltere ve İrlanda kamu sektörü lideri Iain Burgess şunları ekledi: “Swansea ve King’s College London’daki ekiplerin, Gemini ve Verix AI dahil olmak üzere Bulut tabanlı ve AI araçlarının gücünü nasıl açtıklarını görmek ilham verici verimli işlemler ve kimyasal özellikleri keşfedin. ”