VSS 6 2016

man die Risse von blossem Auge sehen kann, ist es bereits zu spät», erklärt er. Um das Material heilbar zu machen, mischt Jeoffroy Eisenoxid-Nanopartikel ins Bitumen. Werden sie ei- nem Magnetfeld ausgesetzt, erwärmen sie sich. Die Wärme wird an das Bitumen abgegeben, welches bereits bei Tem- peraturen von 50 bis 100 Grad seine Viskosität stark redu- ziert. Das heisst, es wird langsam wieder flüssig und schliesst die kleinen Risse in der Oberfläche der Strasse. Um eine so vorbereitete Strasse instand zu halten, müsste man sie in Abständen von etwa einem Jahr mit einem Spezialfahrzeug abfahren, welches ein magnetisches Feld erzeugt. So würden Mikrorisse im Asphalt immer wieder geheilt, und der Stras­ senbelag würde deutlich länger halten. Besser als Stahlwolle Vor einigen Jahren verfolgte das Road-Engineering-Labor der Empa unter der Leitung von Manfred Partl bereits einen ähn- lichen Ansatz. Anstelle von Nanopartikeln verwendeten die Forschenden damals noch Stahlwolle-Fasern. Das Verfahren wies jedoch drei Schwächen auf: • Die Fasern waren schwierig mit dem Bitumen zu vermi- schen. Anstatt sich gleichmässig zu verteilen, bildeten sich an verschiedenen Stellen Klumpen. Jeoffroy nennt das den «Wollknäuel-Effekt». Er führte zu lokalen Über- hitzungen, wenn die Fasern sich unter der Wirkung eines Magnetfelds erhitzten. So könnten Schäden im Belag entstehen. • Ein weiterer Punkt war die Korrosion der Fasern. Da sie aus Stahlwolle bestanden, bildete sich nach einer gewis- sen Zeit Rost an der Oberfläche. • Das weitaus grösste Problem aber war, dass sich Metall- fasern dieser Grösse in einem Magnetfeld nur langsam erwärmen. So hätte man für die «Heilung» eines halben Meters Strasse mehrere Minuten gebraucht. Das macht, hochgerechnet auf einen 12 Kilometer langen Strassen­ abschnitt (ungefähr die Länge der Nordumfahrung Zürich) eine Heilungszeit von ein bis zwei Monaten. Da man eine Strasse zur Behandlung mit dem Magnetfeld- Fahrzeug sperren muss, wäre eine solch lange Servicezeit schlichtweg unrealistisch. Um die Schwachpunkte der alten Methode zu beheben, ver- folgte Jeoffroy verschiedene Lösungsansätze. Als erstes ver- wendete er anstelle von Stahlwolle-Fasern Stahlpartikel im Millimeterbereich. So umging er zwar den «Wollknäuel-Ef- fekt», hatte aber immer noch das Problem der Korrosion und der zwar etwas verkürzten, aber immer noch viel zu langen Aufheizzeit. Lösung aus der Hightech-Medizin Schliesslich fand Jeoffroy in der Medizin eine Lösung: Magne- tische Hyperthermie ist ein Verfahren, das seit einigen Jahren bei der Bekämpfung von Krebstumoren zum Einsatz kommt. Dabei werden magnetische Eisenoxid-Nanopartikel in den Tumor gespritzt und, genau wie beim Asphalt, von aussen einem Magnetfeld ausgesetzt und erhitzt. Der Tumor soll auf 1 | Vom Labor auf die Strasse – Jeoffroys Produkt ist bereit für den Praxistest (Fotos: Empa Quarterly). 1 | 1 | Du laboratoire à la route – le produit de Jeoffroy est prêt à subir un test pratique (photos: Empa Quarterly). «Quand on peut voir les fissures à l’œil nu, c’est déjà trop tard», explique-t-il. Pour rendre le matériau «guérissable», E. Jeoffroy mélange des nanoparticules d’oxyde de fer au bi- tume. Exposées à un champ magnétique, elles s’échauffent. La chaleur est transmise au bitume, qui réduit fortement sa viscosité dès 50 à 100 degrés de température. Autrement dit, il redevient lentement liquide et obture les petites fissures à la surface de la chaussée. Pour entretenir une route ainsi réalisée, il suffirait de la parcourir à peu près chaque année avec un véhicule spécial qui produit un champ magnétique. THEMA THÈME 15

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