如今,我們的家已經被各種智能電器所包圍,但是科學家們并不滿足于此,他們還想要智能公路,F在,已經有一些智能公路誕生了,我們可以想象,未來的公路將充滿各式智能。

1.png

汽車開過就能產電的公路

由于氣候的變化,以及環保意識的深入人心,科學家第一個想到的就是建造出能夠產電的公路。能生產電能的公路并非天方夜譚,早在2013年,美國科學家就已經進行了成功的實驗。如今,他們正打算將之應用到實際生活當中。

產電公路將由一種叫做壓電晶體的物質來建造。壓電晶體是一種非常有意思的晶體,當它受到壓力時,在被擠壓或拉伸的情況下,它的兩端就會產生不同的電荷,從而生成電流,而這種生電現象被稱為壓電效應。產電公路生產電能所利用的就是這種效應。

產電公路的瀝青路面下將會埋藏著一層由壓電水晶制成的路層。當汽車開過產電公路時,汽車會擠壓路面,并擠壓路面下的壓電水晶,進而生成電流,電流會被運輸到附近的住宅或電廠等地。根據2013年的實驗,一條近乎滿載的1千米產電公路每天所生產的電能,就可以滿足105個美國家庭每天的用電。

2.png

有人或許會問,用太陽能電池板來鋪造公路,這樣的公路的產能是不是更高些?科學家也確實已經建造出了太陽能電池板公路。2016年,世界上第一條太陽能電池板產電公路在法國建造完成,然而不久后,這條公路失去了產電的功能。因為太陽能電池板承受不住汽車所帶來的壓力而產生形變,所以那條公路剛開放沒多久,就被汽車給壓壞了。

公路信息全知道的智能公路

盡管我們如今可以從汽車廣播或各種軟件那兒獲取交通信息和天氣信息,但是交通播報具有滯后性:事故發生后,要等交警到達現場才會播報;天氣預報則只是一個地區性的預測,并不能精確到具體路段。

為了使人們獲得更為及時的交通信息,而且也得益于無線網絡的迅速發展,美國的一家公司正在研制能夠直接聯網的智能公路。有了這條智能公路,我們能隨時隨地獲得實時的交通信息和天氣信息,不管在車里還是家里,亦或在其他地方。

跟傳統公路不同的是,這種智能公路由一個個模塊組成,并非一整條。模塊依然用混凝土、瀝青或高分子材料等制成,模塊的內部才是其核心所在。模塊四個角分別鉆有4個圓柱形的孔,里面裝有數據發送器,發送器會把模塊接收到的數據直接發送到云端,如果附近的住戶安裝了相關軟件,那么數據也會直接發送到住戶家。

模塊里還會埋有兩塊光纖傳感層,而模塊之所以能知道路況,主要靠的就是它。光纖傳感層對壓力的變化非常敏感。當汽車壓過路面時,傳感層就會被激活,然后它會根據壓力的變化情況來判斷路況。如果傳感層感受到了持續不斷的壓力,那么這就說明堵車了;如果傳感層感受到壓力變化的頻率很高,那么就說明交通繁忙;如果傳感層受到了激烈的壓力變化,那么這就說明很可能發生事故了……另外,光纖傳感層的布局是按照汽車輪胎的排列來布置的,這樣,傳感層不僅能感知路況,還能感知公路上車的數量。

模塊四條邊的中間還分別安裝著檢測儀,檢測儀里安裝著極其敏感的天氣探測器。探測器能探測周圍的溫度、濕度和水,然后把數據通過數據發送器傳到用戶那里,實時告知這條路上的天氣情況。

由于這種智能公路由一個個模塊組成,所以較為容易維護和維修。工程師只需把需要處理的模塊拆卸下來,換上新的模塊就好了。

鑒于電動汽車的迅速發展,這家美國公司還打算給智能公路多配置一個無線充電的功能。

能加熱融雪的公路

給結冰的公路除冰一直是一個難題,而公路不除冰的話,又很有可能引起一些重大的交通事故,所以科學家們想了各種各樣的辦法來給公路除冰。目前,科學家大多用鹽和防凍劑等物質來給公路解凍,但這些物質不僅解凍時間較長,而且還會損壞路面或路邊的基礎設施。在不遠的將來,公路解凍困難的狀況很可能會得到改善。

最近,加拿大工程師研發了一條能自主加熱融雪的智能公路。這條智能公路嵌有特殊合金制成的金屬帶網,每單條金屬帶直徑為25毫米,當電流通過時,它可以迅速加熱。金屬帶網能在15分鐘內完全融化一條已經被冰凍了的公路。金屬帶網配有高科技傳感器,這種傳感器不僅能隨時監測金屬帶網的表面溫度,還能把這個表面溫度數據和天氣預報數據結合起來,計算出防止路面冷凍或融冰所需的功率,從而決定金屬帶網是否要運行,以及運行多久。而且,這整套融冰防凍系統不怕冷,它可以在-50℃的低溫下運作。

這種智能公路如今已經在加拿大某些地區的小公路和人行道投入實際應用檢測。通過這些試點,工程師可以了解它在實際生活中的運作情況,以便對其改進以應用到更大的公路當中。

3.png

以上的智能公路很可能只是未來所有智能公路的冰山一角,可以相信,隨著科學技術的不斷發展,未來的智能公路會更加先進和智能。