به گزارش دنیای نفت و قیر، پژوهشگران مؤسسه Fraunhofer و همکارانشان با توسعه سامانه‌ای نوآورانه، رویکرد تازه‌ای را برای نظارت و نگهداری جاده‌ها ارائه کرده‌اند. تاکنون تصمیم‌گیری درباره زمان بازسازی جاده‌ها عمدتاً بر پایه وضعیت ظاهری سطح آسفالت انجام می‌شد، در حالی‌که لایه زیرین آن—که نقش اساسی در دوام سازه دارد—اغلب نادیده گرفته می‌شد. این سامانه جدید امکان پایش مداوم و غیرمخرب لایه زیرین آسفالت را فراهم می‌کند و آسیب‌های احتمالی را در مراحل اولیه شناسایی می‌کند؛ امکانی که پیش‌تر تنها از طریق روش‌های مخرب و محدود قابل دستیابی بود.
در این فناوری پیشرفته، پارچه‌ای زیستی با حسگرهای درون‌ساخت در دل آسفالت جای‌گذاری می‌شود تا وضعیت درونی آن به‌صورت پیوسته پایش شود. این پارچه که از الیاف طبیعی کتان (flax) و سیم‌های رسانا ساخته شده است، ساختاری مقاوم و حساس دارد که داده‌های دقیقی از تنش و تغییر شکل در لایه‌های آسفالت جمع‌آوری می‌کند. هوش مصنوعی نیز با تحلیل این داده‌ها، ارزیابی آنی و دقیق از عملکرد و پایداری جاده‌ها ارائه می‌دهد.
در گذر زمان، تردد وسایل نقلیه و عوامل محیطی باعث ایجاد ترک‌های ریز و آسیب‌های زیرسطحی در آسفالت می‌شود—آسیب‌هایی که با چشم قابل مشاهده نیستند. سامانه جدید، نیاز به نمونه‌برداری هسته‌ای و مخرب را از بین می‌برد؛ روشی که علاوه بر هزینه و زمان زیاد، خود موجب آسیب بیشتر به جاده می‌شود. در عوض، این فناوری داده‌های مرتبط با تنش و تغییر شکل را به‌طور مداوم ثبت و تحلیل می‌کند تا بتوان میزان فرسودگی و خطر خرابی را پیش‌بینی کرد.
هسته اصلی این نوآوری، پارچه حامل هوشمندی است که با الیاف کتان و رشته‌های حسگر به ضخامت کمتر از یک میلی‌متر بافته می‌شود. سیم‌های رسانا در حین فرآیند بافت درون پارچه جای‌گذاری می‌شوند تا هم استحکام مکانیکی و هم عملکرد الکتریکی حفظ شود. این ماده در برابر فشار ماشین‌آلات سنگین هنگام نصب و همچنین در برابر سایش و شرایط محیطی مقاوم است. پس از تعبیه در آسفالت، پارچه حسگر به‌عنوان یک لایه تشخیصی درونی عمل کرده و تغییرات مقاومت الکتریکی را—که با وضعیت سازه‌ای آسفالت مرتبط است—ثبت می‌کند.
داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط واحدهای کنار جاده ذخیره و برای تحلیل بیشتر به سامانه مبتنی بر هوش مصنوعی منتقل می‌شوند. مدل‌های محاسباتی پیشرفته، با تفسیر این داده‌ها، وضعیت فعلی و روند احتمالی تخریب آسفالت را پیش‌بینی می‌کنند. این قابلیت پیش‌بینی، برنامه‌ریزی هوشمندانه‌تر و به‌موقع عملیات نگهداری را ممکن می‌سازد و موجب صرفه‌جویی در هزینه و زمان می‌شود.
در کنار این سامانه، یک پلتفرم تحت وب برای نمایش داده‌ها توسعه یافته تا مهندسان راه، برنامه‌ریزان ساخت‌وساز و سایر ذی‌نفعان بتوانند به‌صورت یکپارچه به اطلاعات مربوط به سلامت و نگهداری زیرساخت‌ها دسترسی داشته باشند. این رویکرد دیجیتالی، شفافیت و دقت در تصمیم‌گیری‌های مدیریتی را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد.
آزمایش‌های اولیه میدانی در یک منطقه صنعتی، کارایی این فناوری را به‌خوبی نشان داده‌اند. در آزمون‌های انجام‌شده، پارچه حسگر توانست تغییر شکل ناشی از عبور کامیون و حتی تفاوت میان محورهای آن را با دقت بالا تشخیص دهد.
ادغام مواد زیستی پایدار، دیجیتالی‌سازی و هوش مصنوعی در این سامانه نوین، گامی تحول‌آفرین در مدیریت زیرساخت‌های جاده‌ای به‌شمار می‌آید. این فناوری نه تنها دقت پایش را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد، بلکه با تسهیل برنامه‌ریزی بلندمدت، مسیر را برای نگهداری هوشمند، کارآمد و سازگار با محیط زیست هموار می‌کند.
