Sokat beszéltek arról, hogy a grafén forradalmasítani fogja a kerékpározást, és a Vittoria abroncsoknak köszönhetően most már működésben is láthatjuk
Az elmúlt néhány hónapban sokat beszéltünk a grafénről, és a tudományos világ is. Ez a szénből nyert új csodaanyag, amely azt ígéri, hogy a termékeket hihetetlenül könnyűvé és erőssé teszi, valamint figyelemre méltó vezetőképességgel rendelkezik, és a kompozitok és az elektronika jövőjeként emlegették. A kerékpáripar nagy érdeklődést mutatott a grafénben rejlő lehetőségek iránt, de ez mostanáig alig volt több egy koncepciónál. Az olasz Vittoria márka nemrégiben adott ki egy adag grafénnel átitatott terméket, köztük a 41. számban áttekintett Qurano kerekeket és a legutóbbi számban bemutatott Corsa G+ abroncsokat.
Nem könnyű megérteni, hogy pontosan mi a grafén, hogyan néz ki, vagy hogyan használják a kerékpáros termékek javítására, ezért a Cyclist Olaszországba jött, hogy meglátogassa a Directa Plus-t, a Vittoria grafénszállítóját. A Directa Plus 2005-ben úttörő és szabadalmaztatott egy módszert a 100%-os tisztaságú grafén nanolemezkék grafitból történő kinyerésére, és ezt az eljárást „egyszerű, ha tudod, hogyan”ként írja le.
„Minden grafénréteg közé töltőanyagot helyezünk, és a grafitot 10 000 °C-ra melegítjük, ami a grafit „szuper kitágulását” okozza” – mondja Laura Rizzi, a Directa Plus kutatás-fejlesztési vezetője. „Így tiszta szénrácsot kapunk, más atomok és hibák nélkül.” Egyszerű, igen. A kerékpáros sütője nem sokkal megy 250°C fölé, de ha igen…
A szuperhabosított grafit sűrű fekete habnak tűnik, és ez a hab meglehetősen stabil, ezért meglehetősen hétköznapi kinézetű zsákokban tárolják, amelyek megtöltve mindössze 100 grammot nyomnak. A Directa Plus összesen már évi 30 000 tonna grafént állít elő különböző formáiban. Ami Vittoriát illeti, a grafén beszerzése volt a könnyű rész – valójában a termékbe való bejuttatás volt az igazi fejvakaró.
Első éjszakai idegek
„2010-ben bementünk az ismeretlenbe, és nem igazán tudtuk, mi lesz a vége” – mondja Rudie Campagne, a Vittoria vezérigazgatója. „A profik évente 30 millió kilométert száguldanak a gumijainkon olykor 100 km/h feletti sebességgel, mindezt egy 4 cm2-es érintkezési felületen. 20 millió ügyfelünk választotta abroncsainkat, így bármit megváltoztatni hihetetlenül idegessé tesz.’
Christian Lademann, a Vittoria közúti gumiabroncs-termékmenedzsere őszintén bevallotta, hogy Vittoria kezdeti grafénkísérletei nem mentek különösebben zökkenőmentesen.
„Sok volt a cselekvés általi tanulás” – mondja. „Az első alkalommal, amikor négy éve próbálkoztunk, kudarcot vallott.nem működött. Tovább kellett igazítanunk és finomhangolnunk a grafén százalékos arányát, de az alkalmazást is. Először a púdert használtuk, ami nagyon könnyű, de ha beledobod a gumiba, hogyan tudod egyenletesen eloszlatni? nem teheted. A grafén mindenhol olyan volt, mint egy kis dudor.
‘A következő lépés az volt, hogy a Directa Plus folyékony alapú grafént fejlesztett ki, amelyet belekeverhetünk a gumiba, és sokkal egyenletesebb eloszlást érhetünk el. Ez volt a nagy előrelépés a termékben” – teszi hozzá Lademann.
A folyékony halmazállapotú grafénnel a nanolemezkék egyenletesen oszlanak el a gumiban, és a futófelülethez is igazodnak (bár ennek a fejlesztési szakaszban történő ellenőrzése annyit tesz, hogy a gumiabroncsot folyékony nitrogénbe kell ejteni, és a vizsgálat előtt aranyozni kell elektronmikroszkóp alatt). Pontos mennyiségű grafén egyenletes eloszlásával a futófelületen, a Vittoria létrehozta az úgynevezett „intelligens gumiabroncsot”. A fékezés során az érintkezési foltnál kialakuló súrlódás hajlamos deformálni a gumit, ami kiszorítja a grafén nanolemezkéket az igazodásból. A nanolemezkék közötti kötések úgy működnek, hogy megtartják az illeszkedésüket, támogatják a gumit, ellenállnak a deformációnak és növelik a tapadást.
Ez az ellenállás a gumiabroncsba behatoló idegen testekre is vonatkozik, ami defektet okoz, és javítja a tömlő nélküli tömítési tulajdonságokat. A grafén segít a guminak nagyon gyorsan bepattanni az abroncson lévő kis lyukak körül.
„Az abroncsok sokkal gyorsabban képesek visszanyerni korábbi formájukat a gumi rugalmasságának változása miatt” – mondja Lademann. Példaként a Vittoria bemutatja az új tömlő nélküli gumiabroncsok ide-oda lovaglását egy szögágyon. Nyolc átfutás után a szögeken a gumik még mindig 80 psi nyomáson vannak.
Lademann szeretné hangsúlyozni, hogy ha grafént adnak a gumihoz, akkor a kapott vegyület nem keményebbé válik, hanem erősebbé, mivel ugyanolyan rugalmas. Ha kiveszed a grafént, akkor is nagyon tapadós négykomponensű versenyabroncs. A cyclocross gumiabroncsokban a grafén szilárdan tartja a futófelületet, és megakadályozza a „gombok megrándulását”, növelve a tapadást mély sárban. A megnövelt szilárdság azt is jelenti, hogy a grafén abroncsoknak hatalmas futásteljesítményre is képeseknek kell lenniük. Lademann azt mondja, hogy több mint 2000 km-t tett meg egy pár TT abronccsal, és mutat nekünk egy pár használt közúti abroncsot, amelyek 6000 km megtétele után szinte egyáltalán nem kopnak.
Grafén és markolat
Végső soron a gumiknál a tapadás a kérdés, ahogy Lademann nagyon is jól tudja a profi korszakból: „Régen volt egy szponzorom, aki színes gumit gyártott, és le kellett állítanom a versenyzést a kritériumok miatt. amiatt. Nedves volt, és állandóan csúsztam – az első és a hátsó rész elcsúszott. Bíztam benne, hogy nyerek, de a gumik rémálom voltak. Elveszítettek a versenyen.
„Sok tesztet végeztem a versenytársak abroncsain” – teszi hozzá. „Minden abroncs jól működik száraz körülmények között – csak nedves úton lehet észrevenni a különbséget.” Ugyanaz a fajta személyes visszajelzés, amelyet Lademann a Vittoria által támogatott profi versenyzőktől kér.
„Speciális fejlesztéseket végzünk a profi csapatokkal” – mondja. „John Degenkolb nyert a 30 mm-es Roubaix abroncsunkon, amikor először versenyzett rajta. Nagyobb volumenről van szó, de az új Corsa ugyanazt a felépítést használja. Még abban is segítenek, hogy kicsit módosítsuk a hatótávolságot. Még soha nem csináltunk 30 mm-es abroncsokat, de ezek is segítenek a keverékekben.
‘Giant-Alpecin korábban a Corsa SC-n versenyzett, és [2015] decemberében láthatják először az új gumikat. Néhány versenyző félhet a rossz tapadástól – mindig félnek a változástól, ezért meg kell győznünk őket. A halcsontbarázdák hiánya miatt az emberek aggódnak az aquaplaning miatt, de ez nem probléma.’
És miért van ez? Lademann elmagyarázza, hogy az abroncsok barázdái csak a bemutatót szolgálják, önbizalomnövelő. A kerékpár abroncsainak egyszerűen nincs meg a tehetetlenségi tömege ahhoz, hogy a vizet kikényszerítse a hornyokon keresztül, ahogy az autógumiké. Az is nagyon ritka, hogy elérik a bicikli aquaplanhoz szükséges sebességet (nagyjából 200 kmh): „Ezt maguknak kell bizonyítaniuk. Mallorca remek tesztterület, mivel az utak nagyon csúszósak. De akkor versenyezniük kell velük. Ez az az idő, amikor meg kell győznünk őket arról, hogy az új gumik jobbak, mint a régiek.
„Mindig azt fogják kérni tőlünk, hogy tegyük szuperrugalmassá, mert nem érdekli őket a futásteljesítmény. 260 km után, ha elhasználódott, nem törődnek vele, mert nem kerül semmibe a csere” – teszi hozzá. A Vittoria által szállított gumiabroncsok pontos mennyiségével kapcsolatban Lademann valamivel kevésbé volt hajlandó.
„Sok. Nem szabad elmondanom, de ez sok. Én azonban nem fizetek érte – ez Rudie.’
Európai kilátások
Kis felzúdulást keltett, amikor a Vittoria néhány éve Thaiföldre helyezte át abroncsgyártását, és bár a grafént Olaszországban állítják elő, a végterméket a Távol-Keleten állítják elő. Vannak, akik tépelődnek az érvelésükön, de Campagne teljesen világosan fogalmaz: „Európában intellektuális arrogancia uralkodik a technológiai innovációval szemben. Klasszikus befelé néző mentalitás. Nincs állami támogatás. Kína évente 200 milliárd dollárt fektet be, mi pedig csak ülünk a kulturális örökségünkön. Ha Tajvanon reggel 6-kor ébred, egy nappal késik – Európában egy nappal korábban.’
A Vittoria valójában új létesítményt nyitott a Távol-Keleten, hogy foglalkozzon a különféle termékeihez grafén hozzáadásával. Egyelőre néhány kerékszettben és csúcskategóriás versenyabroncsban is megtalálható, de egy éven belül a cég arra számít, hogy a teljes abroncskínálatot grafénnel egészítik ki. A Vittoria's a Directa Plus-szal közös vállalkozás, és kizárólagos megállapodást kötött a grafén „kétkerekű járműveken” való használatáról, de elismeri, hogy hamarosan más versenytársak is szeretnének egy darabot az akcióból. A Vittoria üzletágának jelentős része más márkák számára gyárt gumiabroncsokat, és ez az üzlet gyorsan beszűkülne, ha nem hajlandó megosztani graféntermékeit, bár Campagne elismeri, hogy ez kényes helyzet.„Jelenleg megosztjuk ezt a technológiát. A piacokat nem tudják monopóliumok irányítani, ezért terjeszkednünk kell, de most szeretnénk a kereskedelmi előnyt.’
Visszatérve a szórakoztató bemutatókhoz, és megmutatjuk, hogyan teszi egy vékony réteg graféntinta azonnal lángállóvá a polisztirol lapokat, és hogyan taszítja el a grafénhab a vizet és szívja fel az olajat. Ez a sokoldalúság váltotta fel Vittoriát a jövőbeli termékek iránt, és ez az oka annak, hogy a Campagne nem tekinti a gumiabroncsokra a grafén kerékpáriparban való alkalmazásának végét.
„Elkezdtük tesztelni a grafént szén [tárcsafék] rotorokban, és sokkal jobban elvezette a hőt. Láthatjuk, hogy a grafént textilekben használják, amely megvédheti az embereket az ütközésektől. Akár arra is használható, hogy elvezesse a hőt a testtől.’
Szóval megvan: a graféné a jövő. De ezt már tudtad, igaz?
Vittoria.com
