مواد هوشمند و ترافیک در شهرهای آینده

به گزارش «اخبار خودرو»، «مواد هوشمند» (Smart Materials) جای پای خود را در صنایع مختلف باز می‌کنند و در این میان، مدیریت ترافیک شهری یکی از حوزه‌هایی است که می‌تواند با همه‌گیر شدن استفاده از این مواد، به شکل کاملا بنیادی تغییر کند. «موادهوشمند» در تعریف کلی به موادی گفته می‌شود که می‌توانند تحت یک فشار بیرونی، با تغییر در شرایط فیزیکی واکنش نشان بدهند. اما این مواد چه کاربردهایی دارند و استفاده از آنها در مدیریت شهری، چه منافعی برای شهروندان و سیاست‌گذاران به دنبال خواهد داشت؟ در ادامه سلسله گزارش‌های روزنامه «دنیای‌خودرو» در مورد نقش فناوری در تغییرات اجتماعی مرتبط با حوزه خودرو، در این گزارش به استفاده از آنها در شهرهای هوشمند آینده می‌پردازیم.

 سرعت‌گیرهای هوشمند
یکی از مزایای استفاده از مواد هوشمند در مدیریت ترافیک شهرها، ساخت «سرعت‌گیر» هوشمند است. بهترین سرعت‌گیرهای کنونی در شهرهای ایران، سرعت‌گیرهای پلاستیکی هستند که آسیب کمتری به خودروها وارد می‌کنند. با این همه، برای مدیریت بهتر ترافیک، اکنون استفاده از مواد خاص در ساخت سرعت‌گیرها رواج یافته است که براساس سرعت خودرو هنگام برخورد با آنها، ضربه‌ای متناسب به خودرو وارد می‌کند.
 این ضربه براساس قانون «کنش-واکنش» نیوتونی است، به این معنی که هر چقدر سرعت برخورد خودرو با سرعت‌گیر بیشتر باشد، ضربه واردشده به چرخ‌های خودرو نیز شدیدتر خواهد بود و برعکس. به این ترتیب، با استفاده از سرعت‌گیرهای هوشمند، می‌توان با هزینه‌ای بسیار پایین، در عمل هم به‌ یک سیاست‌گذاری ترافیکی نیز دست یافت و هم شهروندان را به کاهش سرعت هنگام نزدیکی به سرعت‌گیرها تشویق کرد.

 آسفالت‌هایی که برق تولید می‌کنند
ازدیگر مزیت‌های استفاده از مواد هوشمند، به‌کارگیری مواد «پیزوالکتریک» (Piezoelectric) در ساخت اتوبان‌ها، پیاده‌روها و کفپوش‌ راهروهای مترو است. به بیان ساده و خلاصه، مواد پیزوالکتریک در اثر تغییر فشار قادر به تولید الکتریسیته خواهند بود. 
به این ترتیب، هرجا که تغییرات فشار (مثل عبور خودرو، راه رفتن افراد و امثال آنها) وجود داشته باشد، نصب صفحات پیزوالکتریک می‌تواند برق تولید کند. به این ترتیب، اتوبان‌ها و راهروهای مترو که روزانه ده‌ها هزار خودرو یا شهروند از روی آنها عبور می‌کنند، می‌توانند به منابعی برای تولید و ذخیره الکتریسیته تبدیل شوند.

 یخ‌زدایی از مسیرها
در مناطقی از جهان، نصب گرم‌کن زیر سطوح و لایه‌های آسفالت در مسیرهای شهری مورداستفاده قرار گرفته است، اما آیا می‌توان تصور کرد استفاده از آن در معابر کلان‌شهرهای ایران چقدر به افزایش کیفیت خدمات ترافیکی یاری خواهد رساند؟ 
بر این اساس، پنل‌های خورشیدی نصب‌شده در کنار مسیرهای شهری می‌توانند حتی در روزهای زمستانی هم انرژی خورشیدی را جذب کنند و هم در موارد ضروری، برای یخ‌زدایی مسیرها مورد استفاده قرار بگیرند.

 گاردریل‌هایی که خودبه‌خود ترمیم می‌شوند
یکی دیگر از کاربردهای موادهوشمند برای شهرهای آینده، استفاده از «مواد خودترمیم» (Self-healing material) است. 
این مواد، که عمدتا از جنس پلیمر هستند، در صورت بروز آسیب‌هایی مانند ترک‌خوردگی، تحت‌شرایط خاص می‌توانند با بازتولید خود، ترمیم شوند. تصور اینکه می‌توان گاردریل‌هایی ساخت که در صورت آسیب‌دیدگی و تصادف، خودبه‌خود ترمیم شوند و نیاز به تعویض نداشته باشند، برای هر مدیر شهری وسوسه‌برانگیز است.