تلعب الطرق دوراً حيوياً في دولة الإمارات العربية المتحدة، حيث تُيسّر حركة البضائع والركاب داخل الإمارات وبين الإمارات السبع، وتربط الإمارات بالدول المجاورة. مع التوقعات بنمو الطلب على حركة المرور في المستقبل، يُتوقع أن تتعرض البنية التحتية للطرق لضغوط كبيرة، مما يسرع من تدهور الطرق. معظم الطرق في الإمارات مغطاة بالخليط الأسفلتي الساخن (HMA)، وأداء الطبقة السطحية يحدد بشكل كبير أداء البنية الأسفلتية ككل. في المناطق الحارة، كان تحقيق الأداء المطلوب للخليط الأسفلتي الساخن تحدياً، حيث تفشل أسطح الطرق أحياناً في غضون أشهر قليلة من البناء ونادراً ما تدوم لفترة طويلة كما هو مصمم.

علم وهندسة علوم المواد هو تخصص علمي مرموق يوفر حلاً حديثاً من خلال استكشاف وتطبيق تقنيات جديدة لإنتاج مواد طرق أكثر دواماً واستقراراً. تعتبر المواد النانوية تكنولوجيا ناشئة يتم حالياً التحقيق فيها لتعزيز أداء الخليط الأسفلتي الساخن والطرق. الهدف الرئيسي لهذه المقترحات البحثية هو دراسة تأثير مواد نانوية اثنين (مركبات الفلز-النحاس البينية والغرافين) على خصائص الخلائط المحلية للأسفلت الخرساني باستخدام طريقة تجريبية ميكانيكية جديدة تعتمد على تحليل ونمذجة متعددة المقياس.

سيتم تنفيذ ستة تجارب مختبرية: تخليق المواد النانوية، توصيف المواد النانوية، توصيف الملزمة الأسفلتية، توصيف العجينة، توصيف مصفوفة الركام الدقيقة (FAM)، وتوصيف الخليط الأسفلتي الخرساني (AC). ستُجرى تجربة FAM في جامعة ولاية أريزونا (ASU)، بينما ستُنفذ التجارب الأخرى في جامعة الشارقة (UoS).