طوّر باحثون في معهد فراونهوفر لأبحاث الأخشاب (WKI) في ألمانيا نسيجاً ذكياً مصنوعاً من ألياف الكتان الطبيعية ومزوّداً بأسلاك استشعار دقيقة، قادر على مراقبة صحة الطرق الإسفلتية بشكل لحظي، والكشف عن الأضرار المخفية دون الحاجة للحفر أو الاختبارات التدميرية التقليدية.
كيف يعمل النسيج الذكي؟
بمجرد دمج النسيج داخل طبقة الأسفلت الأساسية، يبدأ في تسجيل التغيرات في الإجهاد والضغط الداخلي للطريق. يقوم النظام بقياس المقاومة الكهربائية للنسيج، ثم يُحلّل البيانات عبر خوارزميات ذكاء اصطناعي لتقديم تقارير آنية حول حالة الطريق.
هذا التفاعل بين المستشعرات والذكاء الاصطناعي يسمح بتوقع الأضرار المستقبلية وتحديد مناطق الصيانة بشكل أدق، مما يقلل من التكاليف ويحدّ من تعطيل حركة المرور.
نهاية عصر الحفر التقليدي
لطالما اعتمدت صيانة الطرق على ملاحظة التآكل السطحي أو اللجوء إلى الحفر وأخذ عينات لبّية للكشف عن التلف الداخلي. هذه الطرق مكلفة، مدمّرة، وتؤدي إلى تقليص عمر الطرق.
أما الحل الجديد، فيتيح مراقبة مستمرة وواسعة النطاق دون أي تدخل تدميري.
تجارب ميدانية في المناطق الصناعية
في المرحلة التجريبية، جرى تثبيت النسيج عبر عرض الطريق كاملاً في منطقة صناعية، حيث يقوم بقياس التغيرات عند مرور المركبات الثقيلة، البيانات تُرسل إلى وحدة قياس جانبية متصلة بلوحة رقمية تعرض النتائج للجهات المعنية والمجتمعات المحلية.
مميزات النسيج الذكي
مستدام: يعتمد على ألياف الكتان الطبيعية المتجددة.
قوي ومرن: يتحمل أوزان الشاحنات وظروف التركيب.
قابل للتوسع: يمكن إنتاجه بأي طول وبعرض 50 سم.
تحليل بالذكاء الاصطناعي: لتوقع أنماط التدهور وتخطيط الصيانة مسبقاً.
مستقبل الطرق الذكية
بحسب الباحثة كريستينا هاكستر من معهد فراونهوفر WKI، فإن الهدف من الابتكار هو تمكين خطط صيانة طويلة الأمد، ورصد التغيرات بشكل مستمر، بما يضمن تحسين إدارة البنية التحتية وتقليل المفاجآت المكلفة.
