Китайские исследователи разработали технологию добавления полимерных микрокапсул, содержащих органические соли, в асфальт. Эти микрокапсулы, постепенно высвобождаясь на поверхности дороги, способствуют таянию снега и предотвращают образование наледи на протяжении нескольких лет, исключая необходимость в дополнительной обработке противогололедными реагентами.
Зимний лед представляет угрозу для всех участников дорожного движения. Для борьбы с ним применяют различные методы, такие как обработка асфальта песком, гранитной крошкой или противогололедными реагентами. Эти смеси часто содержат компоненты, которые растворяют ледяной слой. Наиболее часто используемым из них является хлорид кальция, который признан не только эффективным средством, но и относительно безопасным для окружающей среды.
Однако для обработки дорог от гололеда приходится использовать антигололедные реагенты ежегодно, причем в значительных объемах. Это создает существенную финансовую нагрузку как на дорожные службы, так и автомобилистам, поскольку они провоцируют ускорение коррозии деталей машин. Хлорсодержащие соли впоследствии смываются с дорожного покрытия и оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Кроме того, повторное замерзание и оттаивание повреждают дорожное полотно. Новым решением обозначенных проблем может стать разработка китайских ученых, о которой рассказано в их статье опубликована в журнале ACS Omega.
Сяомэн Чу (Xiaomeng Chu) и его коллеги из Хэбэйского университета науки и технологий предложили заменить хлориды солями на основе органической (уксусной) кислоты. Для этой цели ацетат натрия был смешан с поверхностно-активным веществом, диоксидом кремния, бикарбонатом натрия и гранулированным шлаком — являясь отходом металлургического производства. Полученные полимерные микрокапсулы, содержащие все необходимые компоненты, были созданы путем добавления порошка в раствор стирол-акрилата.
Ученые применяли эти микрокапсулы для улучшения характеристик обычного асфальта. Результаты полевых испытаний показали, что при постепенном разрушении полимера содержимое микрокапсул постепенно высвобождается на дорожное покрытие, что предотвращает образование наледи. Снег, выпадающий на обработанное покрытие, таял незамедлительно. Кроме того, наличие ацетата снижало температуру замерзания воды на поверхности дороги до минус 21 градуса Цельсия.
Проведенные лабораторные исследования продемонстрировали, что асфальтовое покрытие толщиной пять сантиметров с добавлением микрокапсул способно высвобождать их и поддерживать противообледенительные характеристики в течение семи-восьми лет. В течение этого периода дорога с новым покрытием не потребует дополнительной обработки от гололеда и останется безопасной без постороннего вмешательства».