科學家們最近研發出一種智能面料，該面料內嵌有傳感器，可以實時監測瀝青道路的隱藏健康狀況。這項突破性技術有潛力使道路翻新變得更加可持續、經濟高效，並且對駕駛者的影響更小。這項創新解決方案是由德國弗勞恩霍夫木材研究所的研究團隊與 SenAD2 項目的專家合作設計的。這種生物基材料的面料中增強了導電傳感器線，並直接嵌入到瀝青中。安裝後，它能夠測量基層內的應變和應力，並通過 AI 算法分析數據，提供有關道路健康的實時見解。
根據該研究所的說法，這些變化會改變面料的電阻，從而不斷提供有關道路狀況的數據。研究人員希望傳感器和 AI 之間的相互作用能夠幫助實時評估道路結構的狀況。過去，道路維護主要依賴可見的表面磨損或者破壞性取芯來評估更深層的損壞。雖然因交通和環境壓力造成的裂縫和表面缺陷易於被察覺，但檢測底層的微裂縫和損壞仍需要鑽孔和提取核心樣本。這不僅導致高昂且低效的維修費用，還會中斷交通流量，縮短道路的使用壽命。
為了解決這一問題，研究人員創建了一種智能測量和分析系統，可以在不破壞的情況下，對瀝青基層的狀況進行大範圍監控。作為第一步，傳感器面料被安裝在整個路基的寬度上。正如弗勞恩霍夫 WKI 的研究科學家 Christina Haxter 所述，他們的目標是能夠在更長的時間內進行計劃，持續監控道路狀況的變化，並根據這些數據進行預測，將其納入維護管理活動中。該系統提供持續的洞察，增強規劃者決定何時何地需要翻新的能力，並追蹤和預測瀝青道路的退化過程。
這種新型的傳感器面料輕便，由亞麻纖維製成，這是一種天然的可再生材料，生產成本低。面料中交織著超薄的導電線，直徑不足一毫米。在編織過程中，材料直接整合到天然纖維面料中，使其對滑動或位移的抵抗力極強。使用厚重的紗線和寬間距進一步穩定了材料。Haxter 解釋道，面料必須設計得如此，才能確保在瀝青中不會發生結構性損壞，傳感器在編織過程中或面料插入路基時也不會受到損壞。Haxter 進一步透露，這種面料的生產旨在承受卡車和公路鋪設機在施工過程中的重量，並使用雙梳織機生產，可製造寬度為 19 英寸（50 厘米）且任意長度的面料，使其能夠擴展到實際應用中。
在面料嵌入後，傳感器會將數據傳送至路邊測量單位，該單位儲存並傳輸信息以便分析。隨後，人工智能驅動的軟件會解釋數據，識別損壞模式並估算道路隨時間的退化情況。該系統還包括數字儀表板，讓不僅僅是道路機構，還包括受到維護計劃影響的企業、社區和道路使用者都能獲得見解。在成功的實驗室可行性測試後，該系統目前正在一個工業區的平坦路段進行試驗，傳感器面料橫跨整個路基，測量節點在車輛經過時記錄電阻變化。這項技術有望顯著改善道路維護的效率和效果，使未來的道路管理更加科學化和智能化。
