“智能混凝土”治愈本身 - 使高速公路和桥梁能够防止自己的损坏

'智能混凝土'可以减少道路维修和交通。

道路似乎总是需要维修。Luna Lu正在提供“谈话”的能力，甚至愈合自己。

普渡大学的实验室正在开发技术，允许混凝土铺设的桥梁和高速公路在需要维修时更准确地透露，并配备响应潜在损坏的材料。

“我们看看我们如何使用利用人工智能和大数据的材料和传感器来解决基础设施问题的问题，”普渡湖土木工程学院副教授陆陆说。“这个想法是使基础设施自适应，可持续和弹性。”

根据美国公路和运输建造者协会的2020年报告，根据美国桥梁的超过三分之一需要维修工作。

实验显示混凝土在28天内愈合自己的裂缝。即将发布这项工作的出版物。

例如，更好地了解新的混凝土何时可以接受繁忙的交通，可以防止通过重新开放的道路引起的裂缝。防止裂缝意味着更换混凝土的修复项目较少，这将减少这些项目通常持有的交通。

2019年，LU与印第安纳州交通部合作，嵌入了她的实验室发展的三条印第安纳高速公路传感器。高速公路包括印第安纳波利斯附近的465号州际公路，I-70附近的普莱德菲尔德附近的I-70附近。

来自传感器的数据有助于推荐在修补或新的路面项目之后开放流量的最佳时间，并不断跟踪混凝土开发。鲁的团队正在与联邦公路管理局合作，在其他州实施这些混凝土传感器。

与制作具体的谈话同时，Lu和她的实验室正在开发一种混凝土可以修复自己的方式。

在苛刻的冬天期间，自我愈合的混凝土将特别有用。对于美国中西部，冬季的道路使混凝土冻结和循环中的冻融。当温度低于32摄氏度时，道路表面上的水分子冷冻并膨胀，裂开混凝土。这些裂缝在几个冬天的过程中导致裂缝。

Luna Lu正在调查独特的方式，将人工智能建造成混凝土铺设的桥梁和高速公路，使他们能够预防和修复自己的损坏。

Lu的实验室正在调查不同类型的高度多孔，粉状材料称为“内固化剂”混合成混凝土。当混凝土裂缝时，固化剂吸收水并将其喂入化学反应中。这些反应产生密封裂缝的固体物质，“愈合”混凝土。愈合过程还防止水渗入混凝土和腐蚀钢或钢筋加固。

“通过使用这些自我修复材料，我们可以使基础设施适应温度变化，”Lu表示，他是一个混凝土路面和材料科学中的美国混凝土路面关联挑战。

Lu和其他研究人员也在思考智能基础设施如何影响和适应人类行为。

“交通总是定向。传统思维是添加额外的车道，但人工智能和大数据可以识别未充分利用的车道并将流量转移到该方向。“我们正在开发技术，以便在不增加额外车道的情况下更好地控制流量，”卢说。

智能基础设施是一个年轻的领域。通过与其他大学的伙伴关系，卢正在努力将所需的研究人员和资源汇集在大规模上实现这种类型的基础设施。

卢指示智能基础设施中心，其中包括几个不同学科的Purdue研究人员的专业知识，包括材料，传感和人工智能。她还通过与几个国家运输部门合作，帮助建立第一家中西部智能基础设施联盟。

“在一起，我们可以提取更多数据来确定制造基础设施更安全和有弹性的最佳方法。我们可以开发算法，即地图在基础设施中脱离漏洞，“卢说。