自癒合瀝青利用植物孢子防止坑洞形成
如果想阻止瀝青路面出現坑洼,就必須在它們還只是微小裂縫的時候就把它們修補好。 利用從苔蘚中提取的孢子,一種新型自癒合瀝青有朝一日就能做到這一點。英國斯旺西大學(Swansea University)和倫敦國王學院(King’s College London)的科學家目前正在與智利比奧比奧大學(University of Bio-Bío)的同事合作開發這種實驗材料。

研究人員首先利用機器學習演算法來模擬瀝青(瀝青中的黑色黏性物質)在環境因素作用下氧化和硬化的方式。 瀝青一旦硬化到一定程度,在承受重載時就會出現裂縫,而不是伸展。
為了在最初的微裂縫形成更大的裂縫(最終形成坑洞)之前使其癒合,需要有一種方法來使氧化的瀝青恢復活力。 這就是孢子的作用所在。
科學家首先從東北石松(Lycopodium clavatum)中取得孢子。 利用各種化學處理方法,研究人員能夠去除這些孢子中的生殖細胞,使它們成為空心的。

東北石松產生和釋放孢子是其繁殖週期的一部分
接下來,科學家利用真空和離心封裝技術,在孢子中添加了葵花籽油。 然後將裝載的孢子添加到瀝青中,瀝青又被用於生產小塊瀝青。
當瀝青樣本受到導致瀝青出現微裂縫的條件影響時,裂縫中的孢子會破裂並釋放出葵花籽油。 葵花籽油使氧化的瀝青恢復了活力,使裂縫在不到一小時的時間內消失。
倫敦國王學院的弗朗西斯科-馬丁-馬丁內斯博士說:”在我們的研究中,我們希望模仿自然界中觀察到的癒合特性。例如,當樹木或動物被割傷時,它們的傷口會隨著時間的推移利用自身的生物學特性自然癒合。製造能夠自我癒合的瀝青將提高道路的窪久性,需要減少自身的生物學特徵。”
有關這項研究的論文最近發表在ACS Applied Materials & Interfaces雜誌上。