Китайские ученые предложили добавлять в асфальт полимерные микрокапсулы с органическими солями. Постепенно выделяясь на поверхность трассы, они заставляют снег таять и препятствуют образованию льда в течение нескольких лет, безо всякой дополнительной противогололедной обработки.
Лед на зимней дороге опасен для всех участников движения. С ним постоянно борются, посыпая асфальт песком, гранитной крошкой или противогололедными реагентами. Такие смеси обычно состоят из веществ, которые плавят ледяную корку. Самый распространенный из них — хлорид кальция, который считается не только эффективным, но и не слишком токсичным для окружающей среды.
Однако противогололедные реагенты приходится рассыпать каждую зиму и в больших количествах. Это обходится недешево и дорожным службам, и автомобилистам, поскольку такие вещества ускоряют коррозию деталей машин. Хлорсодержащие соли в итоге смываются с асфальта и загрязняют природу. Наконец, регулярное обледенение и таяние разрушает дорожное полотно. Решением всех этих проблем может стать новая разработка китайских ученых, статья которых опубликована в журнале ACS Omega.
Сяомэн Чу (Xiaomeng Chu) и его коллеги из Хэбэйского университета науки и технологий предложили использовать вместо хлоридов соли на основе органической (уксусной) кислоты. Ацетат натрия они смешали с поверхностно-активным веществом, диоксидом кремния, бикарбонатом натрия и гранулированным шлаком — побочным продуктом металлургического производства. Частицы такого порошка поместили в раствор стирол-акрилата, получив полимерные микрокапсулы, содержащие все нужные компоненты.
Такие микрокапсулы ученые использовали в качестве добавки к обычному асфальту. Полевые эксперименты подтвердили, что в результате постепенного разрушения полимера содержимое микрокапсул медленно выделяется на дорожное полотно, препятствуя образованию льда. Выпадающий на него снег таял моментально. Более того, благодаря присутствию ацетата температура замерзания воды на поверхности трассы снижалась до впечатляющих минус 21 градуса Цельсия.
Дополнительные эксперименты в лабораторных условиях показали, что пятисантиметровый слой асфальта с добавлением микрокапсул способен выделять их и сохранять противогололедные свойства достаточно долго: до семи-восьми лет. Все это время дорога с новым покрытием не будет нуждаться в противогололедной обработке, оставаясь безопасной «сама по себе».