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

Erik Schlangen: Az "öngyógyító" aszfalt

Filmed:
1,041,208 views

A burkolt utak szépnek hatnak, de könnyen károsodnak és költséges a javításuk. Erik Schlangen egy új típusú, porózus aszfaltot mutat be, mely egyszerű anyagokból áll össze, és ha megreped, indukciós melegítéssel "meggyógyítható". (TEDxDelft felvétel.)
- 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
(HammerKalapács)
0
37295
2824
(Kalapács)
00:59
(LaughterNevetés)
1
43184
4034
(Nevetés)
01:19
(MicrowaveMikrohullámú sütő beepshangjelzést ad) (LaughterNevetés)
2
64076
5924
(Mikró sípol) (Nevetés)
01:31
You probablyvalószínűleg all agreeegyetért with me
3
75696
2025
Valószínűleg mindannyian egyetértenek velem,
01:33
that this is a very niceszép roadút.
4
77721
2775
hogy ez egy nagyon szép út.
01:36
It's madekészült of asphaltaszfalt,
5
80496
2159
Aszfaltból készült,
01:38
and asphaltaszfalt is a very niceszép materialanyag to drivehajtás on,
6
82655
3234
ami egy olyan anyag, amin kellemes utazni,
01:41
but not always, especiallykülönösen not on these daysnapok as todayMa,
7
85889
4134
de nem mindig, főleg nem az olyan napokon mint a mai,
01:45
when it's rainingeső a lot.
8
90023
1851
mikor is igen sokat esik az eső.
01:47
Then you can have a lot of splashloccsanás watervíz in the asphaltaszfalt.
9
91874
2948
Ilyenkor egy csomó locs-pocs van az aszfalton.
01:50
And especiallykülönösen if you then ridelovagol with your bicyclekerékpár,
10
94822
2294
Ez igen kellemetlen tud lenni, főleg mikor
01:53
and passelhalad these carsautók, then that's not very niceszép.
11
97116
3945
biciklizünk és elhajt melletünk egy autó.
01:56
AlsoIs, asphaltaszfalt can createteremt a lot of noisezaj.
12
101061
3110
Ezenkívül az aszfalt igen nagy zajt tud csinálni.
02:00
It's a noisyzajos materialanyag,
13
104171
1614
Ez egy zajos anyag,
02:01
and if we producegyárt roadsutak like in the NetherlandsHollandia,
14
105785
2444
viszont ha utakat építünk mondjuk Hollandiában,
02:04
very closeBezárás to citiesvárosok, then we would like a silentcsendes roadút.
15
108229
4132
közel a városokhoz, akkor ugye csendes utakat szeretnénk.
02:08
The solutionmegoldás for that is to make roadsutak
16
112361
3269
A megoldás az, hogy az utakat
02:11
out of porousporózus asphaltaszfalt.
17
115630
2177
porózus (lyukacsos) aszfaltból készítjük.
02:13
PorousPorózus asphaltaszfalt, a materialanyag that we use now
18
117807
1991
A porózus aszfalt, amit ma Hollandiában
02:15
in mosta legtöbb of the highwaysautópályák in the NetherlandsHollandia,
19
119798
2959
a legtöbb autópálya építésénél használunk,
02:18
it has porespórusokat and watervíz can just raineső throughkeresztül it,
20
122757
3444
pórusokat tartalmaz, melyen a víz könnyen átfolyik,
02:22
so all the rainwateresővíz will flowfolyam away to the sidesfél,
21
126201
2901
így az esővíz az út széleire folyik,
02:25
and you have a roadút that's easykönnyen to drivehajtás on,
22
129102
2089
tehát kapunk egy olyan utat, amin könnyű vezetni,
02:27
so no splashloccsanás watervíz anymoretöbbé.
23
131191
1930
és még pocsolya sincs rajta.
02:29
AlsoIs the noisezaj will disappeareltűnik in these porespórusokat.
24
133121
3162
Ráadásul ezek a pórusok a zajt is elnyelik.
02:32
Because it's very hollowüreges, all the noisezaj will disappeareltűnik,
25
136283
3023
Mivel nagyon üreges, ezért eloszlatja a zajt,
02:35
so it's a very silentcsendes roadút.
26
139306
2588
aminek az eredménye egy nagyon csendes út.
02:37
It alsois has disadvantageshátrányok, of coursetanfolyam,
27
141894
3545
Persze vannak hátrányai,
02:41
and the disadvantagehátrány of this roadút is that ravelingraveling can occurelőfordul.
28
145439
4162
esetünkben az, hogy lemállás fordulhat elő.
02:45
What is ravelingraveling? You see that in this roadút
29
149601
2925
Mi a lemállás? Ezen az úton szépen látható,
02:48
that the stoneskövek at the surfacefelület come off.
30
152526
2621
hogy a felszíni kavicsok lemállanak.
02:51
First you get one stone, then severalszámos more,
31
155147
5278
Először csak egy kavics, aztán több,
02:56
and more and more and more and more,
32
160425
1742
majd még több, még több és még több,
02:58
and then they -- well, I will not do that. (LaughterNevetés)
33
162167
3567
míg végül -- na jó, ilyet azért nem csinálok. (Nevetés)
03:01
But they can damagekár your windshieldszélvédő,
34
165734
2914
Viszont károsíthatják a szélvédőt,
03:04
so you're not happyboldog with that.
35
168648
1790
aminek nem igazán örül az ember.
03:06
And finallyvégül, this ravelingraveling can alsois leadvezet to more and more damagekár.
36
170438
3990
Így tehát ez a lemállás komoly károkat okozhat.
03:10
SometimesNéha you can createteremt potholeskátyúk with that.
37
174428
2616
Néha még gödröket is lehet vele csinálni.
03:12
HaHa. He's readykész.
38
177044
4061
Ha. Elkészült.
03:17
PotholesKátyúk, of coursetanfolyam, that can becomeválik a problemprobléma,
39
181105
3185
A gödrök persze szintén nagy problémákat jelentenek,
03:20
but we have a solutionmegoldás.
40
184290
1543
de már találtunk rájuk megoldást.
03:21
Here you see actuallytulajdonképpen how the damagekár appearsMegjelenik in this materialanyag.
41
185833
3258
Itt tisztán látható, hogyan is jelentkezik a károsodás az anyagon.
03:24
It's a porousporózus asphaltaszfalt, like I said, so you have only
42
189091
2000
Ez porózus aszfalt, ahogy már említettem,
03:26
a smallkicsi amountösszeg of binderkötőanyag betweenközött the stoneskövek.
43
191091
2772
csak egy kevés kötőanyag van a kavicsok között.
03:29
DueEsedékes to weatheringmállás, dueesedékes to U.V. lightfény, dueesedékes to oxidationoxidáció,
44
193863
3319
Az időjárás, az UV-fény, az oxidáció miatt,
03:33
this binderkötőanyag, this bitumenbitumen,
45
197182
2728
ez a kötőanyag, ez a szurok,
03:35
the glueragasztó betweenközött the aggregatesaggregátumok is going to shrinkösszezsugorodik,
46
199910
2673
lényegében a ragasztó a töltőanyag között elkezd zsugorodni,
03:38
and if it shrinkszsugorodik, it getsjelentkeznek micro-cracksMikro repedések,
47
202583
1945
és ha zsugorodik, akkor mikrotörések jelentkeznek rajta,
03:40
and it delaminatesdelaminates from the aggregatesaggregátumok.
48
204528
1722
majd elválik a töltőanyagtól.
03:42
Then if you drivehajtás over the roadút, you take out the aggregatesaggregátumok --
49
206250
2560
Így amikor utazunk, a kerék gumija felveri
03:44
what we just saw here.
50
208810
2996
a kavicsokat, amiket az imént láttunk.
03:47
To solvemegfejt this problemprobléma, we thought of self-healingöngyógyító materialsanyagok.
51
211806
3814
Ennek a megelőzésére az öngyógyító anyagokra gondoltunk.
03:51
If we can make this materialanyag self-healingöngyógyító,
52
215620
2661
Mi volna, ha ezt az aszfaltot öngyógyítóvá tudnánk tenni?
03:54
then probablyvalószínűleg we have a solutionmegoldás.
53
218281
3193
Valószínűleg ez lenne a megoldás.
03:57
So what we can do is use steelacél- woolgyapjú just to cleantiszta pansserpenyők,
54
221474
4594
Annyit tehetünk, hogy acélfonalat használunk, olyat, mint a serpenyő tisztítására.
04:01
and the steelacél- woolgyapjú we can cutvágott in very smallkicsi piecesdarabok,
55
226068
3485
Az acélfonalat pici részekre vághatjuk,
04:05
and these very smallkicsi piecesdarabok we can mixkeverd össze to the bitumenbitumen.
56
229553
3904
amiket belekeverhetünk a szurokba.
04:09
So then you have asphaltaszfalt
57
233457
1745
Így olyan aszfaltot kapunk,
04:11
with very smallkicsi piecesdarabok of steelacél- woolgyapjú in it.
58
235202
3067
ami apró acélfonalakat tartalmaz.
04:14
Then you need a machinegép, like you see here,
59
238269
2791
Aztán szükség van egy gépre, amit itt is láthatnak,
04:16
that you can use for cookingfőzés -- an inductionindukciós machinegép.
60
241060
3139
amit sütésre használhatunk -- egy indukciós gép.
04:20
InductionIndukciós can heathőség, especiallykülönösen steelacél-; it's very good at that.
61
244199
4049
A gép különösen jó acél melegítésére.
04:24
Then what you do is you heathőség up the steelacél-,
62
248248
2682
Tehát felmelegítjük az acélt,
04:26
you meltolvadás the bitumenbitumen,
63
250930
1491
felolvasztjuk a szurkot,
04:28
and the bitumenbitumen will flowfolyam into these micro-cracksMikro repedések,
64
252421
2566
ami aztán befolyik a mikrotörések közé,
04:30
and the stoneskövek are again fixedrögzített to the surfacefelület.
65
254987
3207
így a kavicsok újra rögzülnek a felszínre.
04:34
TodayMa I use a microwavemikrohullámú sütő because I cannotnem tud take
66
258194
3962
Ma egy mikrósütőt használtam, mivel nem hozhatok be ide
04:38
the bignagy inductionindukciós machinegép here onstageszínpadra.
67
262156
2237
egy nagy indukciós gépet.
04:40
So a microwavemikrohullámú sütő is a similarhasonló systemrendszer.
68
264393
2880
A mikrósütő egy hasonló rendszer.
04:43
So I put the specimenminta in, whichmelyik I'm now going to take out
69
267273
3645
Betettem a mintadarabot, amit most kiveszek,
04:46
to see what happenedtörtént.
70
270918
3252
hogy megnézzük mi történt vele.
04:50
So this is the specimenminta comingeljövetel out now.
71
274170
2493
Ez itt a mintadarab, amint épp kiveszem.
04:52
So I said we have suchilyen an industrialipari machinegép in the lablabor
72
276663
4393
A laborunkban van egy olyan ipari gép
04:56
to heathőség up the specimenspéldányok.
73
281056
2272
amivel az ilyen melegítések megoldhatóak.
04:59
We testedkipróbált a lot of specimenspéldányok there,
74
283328
2090
Nagyon sokféle mintát teszteltünk,
05:01
and then the governmentkormány, they actuallytulajdonképpen saw our resultstalálatok,
75
285418
3175
majd az eredményeinket látva a kormány azt mondta,
05:04
and they thought, "Well, that's very interestingérdekes. We have to try that."
76
288593
3950
hogy "Hát ez érdekes, jó lenne kipróbálni élesben."
05:08
So they donatedadományozott to us a piecedarab of highwayországút,
77
292543
2316
Megajándékoztak minket egy darabka autópályával,
05:10
400 metersméter of the A58, where we had to make
78
294859
3487
egy 400 méteres szakasszal az A58-ason, ahol is
05:14
a testteszt tracknyomon követni to testteszt this materialanyag.
79
298346
2510
egy tesztpályát készítettünk ebből az anyagból.
05:16
So that's what we did here. You see where we were makinggyártás the testteszt roadút,
80
300856
3532
Ezt csináltuk itt. Láthatják, hogy hol csináltuk a teszt utat,
05:20
and then of coursetanfolyam this roadút will last severalszámos yearsévek
81
304388
4498
és természetesen ez az út sok évig kitart majd,
05:24
withoutnélkül any damagekár. That's what we know from practicegyakorlat.
82
308886
3288
mindenféle károsodás nélkül. Ezt a gyakorlatból tudjuk.
05:28
So we tookvett a lot of samplesminták from this roadút
83
312174
2779
Később mintákat vettünk ebből az útból,
05:30
and we testedkipróbált them in the lablabor.
84
314953
2269
hogy azokat a laborban tesztelhessük.
05:33
So we did agingöregedés on the samplesminták,
85
317222
2917
Vizsgáltuk az elöregedést,
05:36
did a lot of loadingbetöltése on it, healedgyógyult them with our inductionindukciós machinegép,
86
320139
3612
nagy megterhelés alá helyeztük, felmelegítettük a gépünkkel,
05:39
and healedgyógyult them and testedkipróbált them again.
87
323751
2826
majd újra teszteltük őket.
05:42
SeveralTöbb timesalkalommal we can repeatismétlés that.
88
326577
1904
Számos alkalommal megismételhetjük ezt.
05:44
So actuallytulajdonképpen, the conclusionkövetkeztetés from this researchkutatás is that
89
328481
2225
Eme kutatás eredménye végül is az,
05:46
if we go on the roadút everyminden fournégy yearsévek
90
330706
3318
hogy ha négy évente felmegyünk az utakra
05:49
with our healinggyógyulás machinegép -- this is the bignagy versionváltozat
91
334024
2880
ezzel a melegítő géppel -- ez a nagy változat
05:52
we have madekészült to go on the realigazi roadút --
92
336904
1905
amit mobilisra terveztünk --
05:54
if we go on the roadút everyminden fournégy yearsévek
93
338809
1870
tehát négy évente egyszer kell használnunk
05:56
we can doublekettős the surfacefelület life of this roadút,
94
340679
3750
ahhoz, hogy megduplázzuk az út felszínének élettartamát,
06:00
whichmelyik of coursetanfolyam savestakarít a lot of moneypénz.
95
344429
2177
amivel persze rengeteg pénzt megtakarítunk.
06:02
Well, to concludekövetkeztetést levonni, I can say
96
346606
2177
Befejezésül annyit mondhatok,
06:04
that we madekészült a materialanyag
97
348783
2756
hogy egy olyan anyagot készítettünk,
06:07
usinghasználva steelacél- fibersszálak, the additionkiegészítés of steelacél- fibersszálak,
98
351539
3780
melyben acélszálakat alkalmazva,
06:11
usinghasználva inductionindukciós energyenergia to really
99
355319
2509
indukciós energia segítségével
06:13
increasenövekedés the surfacefelület life of the roadút,
100
357828
2667
megnövelhetjük az utak élettartamát,
06:16
doublekettős the surfacefelület life you can even do,
101
360495
1750
akár meg is duplázhatjuk azt.
06:18
so it will really savementés a lot of moneypénz with very simpleegyszerű trickstrükkök.
102
362245
3664
Ez a kis trükk rengeteg pénzt megspórol.
06:21
And now you're of coursetanfolyam curiouskíváncsi if it alsois workeddolgozott.
103
365909
3473
Gondolom most arra kíváncsiak,
hogy ez valóban működött-e.
06:25
So we still have the specimenminta here. It's quiteegészen warmmeleg.
104
369382
3103
Itt a mintadarab a kezemben. Még forró.
06:28
ActuallyValójában, it still has to coolmenő down first
105
372485
2579
Még le kell, hogy hűljön,
06:30
before I can showelőadás you that the healinggyógyulás worksművek.
106
375064
2340
mielőtt meg tudnám mutatni, hogy a melegítés működök.
06:33
But I will do a trialpróba.
107
377404
2868
De tegyünk egy próbát.
06:36
Let's see. Yeah, it workeddolgozott.
108
380272
2759
Nézzük csak, hát igen, működött.
06:38
Thank you.
109
383031
1350
Köszönöm.
06:40
(ApplauseTaps)
110
384381
5416
(Taps)
Translated by Peter Zolczer
Reviewed by Judit Szabo

▲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