EMPAs Roboterarm legt eine Schnurschicht auf EMPA
Ein Forscherteam in der Schweiz hat gezeigt, wie ein Roboterarm Schnurmuster legen kann, um Asphalt für einen nachhaltigeren Straßenbauprozess zusammenzubinden. A Neuer Atlas Bericht erklärt .
Die Methode würde die Notwendigkeit von umweltschädlichem Bitumen beseitigen und das Recycling von Straßenmaterialien erleichtern.
Forscher der Eidgenössischen Laboratorien für Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie Empa kamen auf die Idee eines Kunst- und Wissenschaftsprojekts, bei dem Säulen aus einer Mischung von Kies und Schnur hergestellt wurden. EMPA-Pressemitteilung erklärt .
Die Säulen wurden durch Ineinandergreifen von Kies mit einem Faden hergestellt, der die Strukturen zusammenhält. Sie erreichten Höhen von 80 cm 2,6 ft, und bei Druckprüfungen wurde gezeigt, dass sie Belastungen von 20 Tonnen 22 Tonnen standhalten.
Die Wissenschaftler verwendeten dieses Projekt als Ausgangspunkt. Für ihre Forschung verwendeten sie jedoch Schnüre, um Straßenasphaltschichten zu verstärken. Wenn sie einen Weg finden, die Methode zu skalieren, könnte dies einen großen Umweltvorteil gegenüber der Verwendung von bietenBitumen, das ist aus Rohöl gewonnen .
Herstellung eines recycelbaren Pflasters mit Robotik
Für ihre Forschung verwendete das Team dieselbe Schnur, die von Schweizer Bürgern häufig zum Einwickeln von Altpapier verwendet wurde. Für ihre Experimente wurde ein Roboterarm eingesetzt, um fünf Schichten Kies und Schnur in einem vorprogrammierten Muster übereinander zu stapeln.
"Wir wollen herausfinden, wie in Zukunft ein recycelbarer Belag hergestellt werden kann", erklärt Teammitglied Dr. Martin Arraigada. "Dazu setzen wir erstmals digitalisierte Bauweisen im Straßenbau ein."
Das Team führte Belastungstests durch und ergab, dass das experimentelle Straßenmaterial Drücken von einer halben Tonne 0,55 Tonnen standhalten konnte. Mithilfe von Computermodellen konnten die Forscher auch die Bewegung der Steine und die Zugkraft verfolgendie Fäden.
Das Team betonte, dass die derzeitige Form des Materials für den Bau von Straßen nicht sicher sei. Sie glauben jedoch, dass ihre Experimente zeigen, dass die Methode ein großes Potenzial für den Bau von Straßen über einen nachhaltigeren Prozess hat.
Ihre Arbeit trägt zu den breiteren Bemühungen der wissenschaftlichen Gemeinschaft bei, ein umweltfreundlicheres Verfahren für den Straßenbau zu finden. Ein Forschungsteam der University of Melbourne beispielsweise hat kürzlich damit experimentiert. Recycling von Gesichtsmasken zu Straßenmaterialien .
Das nächste Ziel des EMPA-Teams ist die Durchführung dynamischer Belastungstests mit Rolldruck für eine realistischere Simulation der Straßenzustände.