ABOUT THE SPEAKER
Erik Schlangen - Experimental micromechanics pioneer
Erik Schlangen is a civil engineer and pioneer of experimental micromechanics, who focuses on making industrial materials more durable.

Why you should listen

Erik Schlangen is a Civil Engineering professor at Delft University of Technology and the Chair of Experimental Micromechanics. His areas of research include durability mechanics and "self-healing" materials, like the asphalt and concrete he and his team have developed that can be repaired with induction. This special asphalt is made with tiny steel wool fibers, which, when heated with induction, extends the life of the material. Currently Schlangen and his team are testing the asphalt on the A58 road near Vilssingen in the Netherlands, with the hope that it can be used in future roads all over the country.

More profile about the speaker
Erik Schlangen | Speaker | TED.com
TEDxDelft

Erik Schlangen: A "self-healing" asphalt

إريك شلانغن: إسفلت ذاتي الإصلاح

Filmed:
1,041,208 views

الطرق المعبدة جميلة المنظر و لكنها يمكن أن تتضرر بسهولة و تكلف الكثير لإصلاحها. يستعرض إريك شلانغن نوع جديد من الإسفلت المسامي مصنوع من مواد بسيطة و بخصائص مذهلة، إذا تشقق يمكن معالجته باستخدام آلة تحريض. (صور في TEDxDelft )
- Experimental micromechanics pioneer
Erik Schlangen is a civil engineer and pioneer of experimental micromechanics, who focuses on making industrial materials more durable. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:53
(Hammerشاكوش)
0
37295
2824
(مطرقة)
00:59
(Laughterضحك)
1
43184
4034
(ضحك)
01:19
(Microwaveالميكروويف beepsالصفافير) (Laughterضحك)
2
64076
5924
(صوت مايكروويف) (ضحك)
01:31
You probablyالمحتمل all agreeيوافق على with me
3
75696
2025
قد تتفقون جميعا معي
01:33
that this is a very niceلطيف roadطريق.
4
77721
2775
أن هذا طريق جيد
01:36
It's madeمصنوع of asphaltأسفلت,
5
80496
2159
مصنوع من الإسفلت
01:38
and asphaltأسفلت is a very niceلطيف materialمواد to driveقيادة on,
6
82655
3234
و الإسفلت مادة يسهل القيادة فوقها
01:41
but not always, especiallyخصوصا not on these daysأيام as todayاليوم,
7
85889
4134
و لكن ليس دائما، على الأخص ليس في الأيام الشبيهة بهذا اليوم
01:45
when it's rainingتمطر a lot.
8
90023
1851
عندما تمطر السماء بهذه الشدة
01:47
Then you can have a lot of splashدفقة waterماء in the asphaltأسفلت.
9
91874
2948
و تكثر المياه المتناثرة على الإسفلت
01:50
And especiallyخصوصا if you then rideاركب with your bicycleدراجة,
10
94822
2294
و خصوصا إذا كنتم تقودون الدراجة الهوائية
01:53
and passالبشري these carsالسيارات, then that's not very niceلطيف.
11
97116
3945
و تمر تلك السيارات بجواركم و هو أمر غير جميل
01:56
Alsoأيضا, asphaltأسفلت can createخلق a lot of noiseالضوضاء.
12
101061
3110
و يمكن أيضا للإسفلت أن يصدر الكثير من الضجة
02:00
It's a noisyوصاخبة materialمواد,
13
104171
1614
إنه مادة كثيرة الضجة
02:01
and if we produceإنتاج roadsالطرق like in the Netherlandsهولندا,
14
105785
2444
و إذا بنينا طرق كما في هولندا
02:04
very closeأغلق to citiesمدن, then we would like a silentصامت roadطريق.
15
108229
4132
قريبة جدا من المدن، حينها سنرغب بطرق صامتة
02:08
The solutionحل for that is to make roadsالطرق
16
112361
3269
و الحل هو صناعة طرق من
02:11
out of porousمسامي asphaltأسفلت.
17
115630
2177
إسفلت مسامي
02:13
Porousمسامي asphaltأسفلت, a materialمواد that we use now
18
117807
1991
الإسفلت المسامي هو مادة مستخدمة حاليا
02:15
in mostعظم of the highwaysالطرق السريعة in the Netherlandsهولندا,
19
119798
2959
في أغلب الطرق السريعة في هولندا
02:18
it has poresالمسام and waterماء can just rainتمطر throughعبر it,
20
122757
3444
و تحتوي على مسامات يمكن لمياه المطر أن تتسرب خلالها
02:22
so all the rainwaterمياه الأمطار will flowتدفق away to the sidesالجانبين,
21
126201
2901
و بالتالي ستتدفق كل مياه الأمطار بعيدا إلى الأطراف
02:25
and you have a roadطريق that's easyسهل to driveقيادة on,
22
129102
2089
مما يمنحنا طريقاً يسهل القيادة عليه
02:27
so no splashدفقة waterماء anymoreأي أكثر من ذلك.
23
131191
1930
و بالتالي نتخلص من المياه المتناثرة
02:29
Alsoأيضا the noiseالضوضاء will disappearاختفى in these poresالمسام.
24
133121
3162
كما ستختفي كل الضجة في هذه المسامات
02:32
Because it's very hollowأجوف, all the noiseالضوضاء will disappearاختفى,
25
136283
3023
لأنها مجوفة تماما، كل الضجة ستختفي
02:35
so it's a very silentصامت roadطريق.
26
139306
2588
إذا هي طرق صامتة جدا
02:37
It alsoأيضا has disadvantagesسلبيات, of courseدورة,
27
141894
3545
و بالطبع لديها عيوب
02:41
and the disadvantageمساوئ of this roadطريق is that ravelingraveling can occurتحدث.
28
145439
4162
و عيب هذا الطريق هو إمكانية حدوث التطاير
02:45
What is ravelingraveling? You see that in this roadطريق
29
149601
2925
ما هو التطاير؟ يمكن أن نلاحظ في هذا الطريق
02:48
that the stonesالحجارة at the surfaceسطح - المظهر الخارجي come off.
30
152526
2621
تفكك الحجارة الموجودة على السطح
02:51
First you get one stoneحجر, then severalالعديد من more,
31
155147
5278
بدءاً بحجر واحد يتبعها المزيد من الحجارة
02:56
and more and more and more and more,
32
160425
1742
و المزيد و المزيد و المزيد و المزيد
02:58
and then they -- well, I will not do that. (Laughterضحك)
33
162167
3567
و ثم ... حسنا, لن أفعل ذلك (ضحك)
03:01
But they can damageضرر your windshieldالزجاج الأمامي,
34
165734
2914
لكن يمكن أن يتحطم و يتعرض لتعرية الرياح
03:04
so you're not happyالسعيدة with that.
35
168648
1790
الشيء الذي لن نكون سعداء به
03:06
And finallyأخيرا, this ravelingraveling can alsoأيضا leadقيادة to more and more damageضرر.
36
170438
3990
و أخيراً، هذا التطاير سيقود للمزيد و المزيد من الضرر
03:10
Sometimesبعض الأحيان you can createخلق potholesالحفر with that.
37
174428
2616
أحيانا يمكن أن تتكون حفر بسببه
03:12
Haها. He's readyجاهز.
38
177044
4061
ها، إنه جاهز
03:17
Potholesالحفر, of courseدورة, that can becomeيصبح a problemمشكلة,
39
181105
3185
حفر، بالتأكيد هذه يمكن أن تصبح مشكلة
03:20
but we have a solutionحل.
40
184290
1543
و لكننا نملك الحل
03:21
Here you see actuallyفعلا how the damageضرر appearsيبدو in this materialمواد.
41
185833
3258
هنا يمكن أن نرى كيف يظهر الضرر في المادة حقيقة
03:24
It's a porousمسامي asphaltأسفلت, like I said, so you have only
42
189091
2000
إنه إسفلت مسامي، كما قلت، و بالتالي سيتواجد فقط
03:26
a smallصغير amountكمية of binderغلاف betweenما بين the stonesالحجارة.
43
191091
2772
كمية صغيرة من الإسمنت بين الحجارة
03:29
Dueبسبب to weatheringالتجوية, dueبسبب to U.V. lightضوء, dueبسبب to oxidationأكسدة,
44
193863
3319
بسبب التجوية، بسبب الأشعة فوق البنفسجية، بسبب التأكسد
03:33
this binderغلاف, this bitumenقار,
45
197182
2728
هذا الإسمنت، هذا القار
03:35
the glueصمغ betweenما بين the aggregatesتجمعات is going to shrinkوإنكمش,
46
199910
2673
الصمغ الذي يربط بين المجاميع سيتقلص
03:38
and if it shrinksتنكمش, it getsيحصل على micro-cracksالشقوق الصغيرة،,
47
202583
1945
و إذا تقلص ستحدث شقوق مجهرية
03:40
and it delaminatesdelaminates from the aggregatesتجمعات.
48
204528
1722
و ستتظى المجاميع إلى طبقات رقيقة
03:42
Then if you driveقيادة over the roadطريق, you take out the aggregatesتجمعات --
49
206250
2560
و حينها عند القيادة على الطريق ستتلف المجاميع
03:44
what we just saw here.
50
208810
2996
و هو ما شاهدناه هنا
03:47
To solveحل this problemمشكلة, we thought of self-healingالشفاء الذاتي materialsالمواد.
51
211806
3814
لحل هذه المشكلة فكرنا في مادة ذاتية المعالجة
03:51
If we can make this materialمواد self-healingالشفاء الذاتي,
52
215620
2661
إذا تمكنا من جعلها ذاتية المعالجة
03:54
then probablyالمحتمل we have a solutionحل.
53
218281
3193
حينها فقط قد نحصل على حل
03:57
So what we can do is use steelصلب woolصوف just to cleanنظيف pansالمقالي,
54
221474
4594
و بالتالي ما يمكننا ان نفعله هو استخدام سلك الغسيل الخاص بتنظيف الأواني
04:01
and the steelصلب woolصوف we can cutيقطع in very smallصغير piecesقطع,
55
226068
3485
و بتقطيع هذا السلك إلى قطع صغيرة
04:05
and these very smallصغير piecesقطع we can mixمزج to the bitumenقار.
56
229553
3904
و خلط هذه القطع الصغيرة بالقار
04:09
So then you have asphaltأسفلت
57
233457
1745
حينها سنحصل على إسفلت
04:11
with very smallصغير piecesقطع of steelصلب woolصوف in it.
58
235202
3067
يحتوي على قطع صغيرة من سلك الغسيل داخله
04:14
Then you need a machineآلة, like you see here,
59
238269
2791
بعد ذلك سنحتاج إلى آلة، كالتي ترونها هنا
04:16
that you can use for cookingطبخ -- an inductionالحث machineآلة.
60
241060
3139
يمكن أن نستخدمها للطهي -- آلة تحريض
04:20
Inductionالحث can heatالحرارة, especiallyخصوصا steelصلب; it's very good at that.
61
244199
4049
التحريض يرفع حرارة المواد و على الأخص الفولاذ، إنه ممتاز
04:24
Then what you do is you heatالحرارة up the steelصلب,
62
248248
2682
و بالتالي ما سنفعله هو أننا سنرفع درجة حرارة الفولاذ
04:26
you meltإنصهار the bitumenقار,
63
250930
1491
سنذوب القار
04:28
and the bitumenقار will flowتدفق into these micro-cracksالشقوق الصغيرة،,
64
252421
2566
و سيتدفق القار السائل في الشقوق المجهرية
04:30
and the stonesالحجارة are again fixedثابت to the surfaceسطح - المظهر الخارجي.
65
254987
3207
و يتم إصلاح الحجارة مرة أخرى و إلى السطح
04:34
Todayاليوم I use a microwaveالميكروويف because I cannotلا تستطيع take
66
258194
3962
اليوم استخدمت المايكروويف لأنه لا يمكنني إحضار
04:38
the bigكبير inductionالحث machineآلة here onstageعلى المسرح.
67
262156
2237
أداة التحريض الضخمة هنا على المسرح
04:40
So a microwaveالميكروويف is a similarمماثل systemالنظام.
68
264393
2880
إذا المايكروويف مشابه للنظام
04:43
So I put the specimenعينة in, whichالتي I'm now going to take out
69
267273
3645
و لذلك وضعت العينة فيه، و الآن سأخرجها
04:46
to see what happenedحدث.
70
270918
3252
لنرى ما الذي حدث
04:50
So this is the specimenعينة comingآت out now.
71
274170
2493
و ها هي العينة
04:52
So I said we have suchهذه an industrialصناعي machineآلة in the labمختبر
72
276663
4393
و قد قلت أن لدينا مثل هذه الآلة في المعمل
04:56
to heatالحرارة up the specimensالعينات.
73
281056
2272
لرفع حرارة العينة
04:59
We testedاختبار a lot of specimensالعينات there,
74
283328
2090
و قد اختبرنا العديد من العينات هناك
05:01
and then the governmentحكومة, they actuallyفعلا saw our resultsالنتائج,
75
285418
3175
وعندما رأت الحكومة نتائجنا
05:04
and they thought, "Well, that's very interestingمثير للإعجاب. We have to try that."
76
288593
3950
قالت "حسنا، هذا مثير للاهتمام. يجب أن نجربه"
05:08
So they donatedتبرع to us a pieceقطعة of highwayالطريق السريع,
77
292543
2316
و هكذا تبرعوا لنا بجزء من الطريق السريع
05:10
400 metersمتر of the A58, where we had to make
78
294859
3487
400 متر في الطريق A58، حيث كان علينا أن ننفذ
05:14
a testاختبار trackمسار to testاختبار this materialمواد.
79
298346
2510
مسار اختبار لهذه المادة
05:16
So that's what we did here. You see where we were makingصناعة the testاختبار roadطريق,
80
300856
3532
و هذا ما فعلناه هنا. يمكنكم أن تشاهدونا عند اختبار الطريق
05:20
and then of courseدورة this roadطريق will last severalالعديد من yearsسنوات
81
304388
4498
و بالتأكيد هذا الطريق سيظل لعدة سنوات
05:24
withoutبدون any damageضرر. That's what we know from practiceيمارس.
82
308886
3288
بدون ضرر ، هذا ما تعلمناه من الممارسة
05:28
So we tookأخذ a lot of samplesعينات from this roadطريق
83
312174
2779
و قد أخذنا مجموعة من العينات من هذا الطريق
05:30
and we testedاختبار them in the labمختبر.
84
314953
2269
و أخضعناها للاختبار في المعمل
05:33
So we did agingشيخوخة on the samplesعينات,
85
317222
2917
قمنا باستهلاك هذه العينات
05:36
did a lot of loadingجار التحميل on it, healedشفى them with our inductionالحث machineآلة,
86
320139
3612
أخضعناها لأعباء عالية، عالجناها باستخدام آلة التحريض
05:39
and healedشفى them and testedاختبار them again.
87
323751
2826
عالجناها و اختبرناها مجددا
05:42
Severalالعديد من timesمرات we can repeatكرر that.
88
326577
1904
و أعدنا الاختبار عدة مرات
05:44
So actuallyفعلا, the conclusionاستنتاج from this researchابحاث is that
89
328481
2225
فكانت النتيجة من هذا البحث كالآتي
05:46
if we go on the roadطريق everyكل fourأربعة yearsسنوات
90
330706
3318
إذا عاودنا هذا الطريق كل 4 سنوات
05:49
with our healingشفاء machineآلة -- this is the bigكبير versionالإصدار
91
334024
2880
بآلة التحريض -- هذه نسخة كبيرة
05:52
we have madeمصنوع to go on the realحقيقة roadطريق --
92
336904
1905
صنعناها لتستخدم على طريق حقيقي --
05:54
if we go on the roadطريق everyكل fourأربعة yearsسنوات
93
338809
1870
إذا عاودنا هذا الطريق كل 4 سنوات
05:56
we can doubleمزدوج the surfaceسطح - المظهر الخارجي life of this roadطريق,
94
340679
3750
يمكننا أن نضاعف عمر سطح هذا الطريق
06:00
whichالتي of courseدورة savesيوفر a lot of moneyمال.
95
344429
2177
مما سيوفر بالتأكيد الكثير من المال.
06:02
Well, to concludeنستنتج, I can say
96
346606
2177
حسنا، لنلخص يمكن أن أقول
06:04
that we madeمصنوع a materialمواد
97
348783
2756
أننا صنعنا مادة
06:07
usingاستخدام steelصلب fibersألياف, the additionإضافة of steelصلب fibersألياف,
98
351539
3780
باستخدام النسيج الفولاذي، زيادة النسيج الفولاذي
06:11
usingاستخدام inductionالحث energyطاقة to really
99
355319
2509
و باستخدام طاقة التحريض
06:13
increaseزيادة the surfaceسطح - المظهر الخارجي life of the roadطريق,
100
357828
2667
لزيادة عمر سطح الطريق
06:16
doubleمزدوج the surfaceسطح - المظهر الخارجي life you can even do,
101
360495
1750
حتى مضاعفته
06:18
so it will really saveحفظ a lot of moneyمال with very simpleبسيط tricksالخدع.
102
362245
3664
و بالتالي توفير الكثير من المال بحيل بسيطة
06:21
And now you're of courseدورة curiousفضولي if it alsoأيضا workedعمل.
103
365909
3473
حتما الآن أنت تتساءلون إن كانت تعمل حقاً
06:25
So we still have the specimenعينة here. It's quiteالى حد كبير warmدافئ.
104
369382
3103
حسنا، ما زلنا نملك العينة هنا، إنها دافئة قليلاً
06:28
Actuallyفعلا, it still has to coolبارد down first
105
372485
2579
في الحقيقة، يجب أن تبرد أولاً
06:30
before I can showتبين you that the healingشفاء worksأعمال.
106
375064
2340
قبل أن استعرض عليكم النتائج العلاجية
06:33
But I will do a trialالتجربة.
107
377404
2868
و لكنني سأقوم بمحاولة
06:36
Let's see. Yeah, it workedعمل.
108
380272
2759
لنرى. نعم، إنها تعمل
06:38
Thank you.
109
383031
1350
شكراً
06:40
(Applauseتصفيق)
110
384381
5416
تصفيق
Translated by Shahd Yousif
Reviewed by Ayman Mahmoud

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Erik Schlangen - Experimental micromechanics pioneer
Erik Schlangen is a civil engineer and pioneer of experimental micromechanics, who focuses on making industrial materials more durable.

Why you should listen

Erik Schlangen is a Civil Engineering professor at Delft University of Technology and the Chair of Experimental Micromechanics. His areas of research include durability mechanics and "self-healing" materials, like the asphalt and concrete he and his team have developed that can be repaired with induction. This special asphalt is made with tiny steel wool fibers, which, when heated with induction, extends the life of the material. Currently Schlangen and his team are testing the asphalt on the A58 road near Vilssingen in the Netherlands, with the hope that it can be used in future roads all over the country.

More profile about the speaker
Erik Schlangen | Speaker | TED.com