Daudz runāts par to, kā grafēns radīs revolūciju riteņbraukšanā, un, pateicoties Vittoria riepām, mēs tagad varam to redzēt darbībā
Pēdējos dažos mēnešos mēs esam daudz runājuši par grafēnu, tāpat arī zinātnes pasaule kopumā. Tas ir jaunais brīnummateriāls, kas iegūts no oglekļa, kas sola padarīt produktus neticami vieglus un stiprus, kā arī ar ievērojamu vadītspēju, un tas ir minēts kā kompozītmateriālu un elektronikas nākotne. Velosipēdu industrija ir izrādījusi lielu interesi par grafēna potenciālu, taču līdz šim tas ir bijis tikai jēdziens. Itāļu zīmols Vittoria tikko ir izlaidis ar grafēnu piesūcinātu produktu partiju, tostarp Qurano riteņus, kurus mēs pārskatījām 41. izdevumā, un Corsa G+ riepas, kuras piedāvājām pagājušajā numurā.
Nav viegli saprast, kas tieši ir grafēns, kā tas izskatās vai kā tas tiek izmantots, lai uzlabotu riteņbraukšanas produktus, tāpēc Cyclist ir ieradies Itālijā, lai apmeklētu Directa Plus, grafēna piegādātāju Vittoria. Directa Plus 2005. gadā ieviesa un patentēja metodi 100% tīra grafēna nanoplaketu ekstrakcijai no grafīta - šo procesu tā raksturo kā “vienkāršu, ja zināt, kā”.
’Mēs ievietojam pildvielu starp katru grafēna slāni un uzsildām grafītu līdz 10 000°C, kā rezultātā grafīts “ļoti izplešas”, stāsta Laura Rizzi, Directa Plus pētniecības un attīstības vadītāja. “Tas dod mums tīru oglekļa režģi bez citiem atomiem un defektiem.” Vienkārši, jā. Velosipēdista cepeškrāsns temperatūra nav daudz augstāka par 250°C, bet, ja tā notiek…
Īpaši izpūstais grafīts izskatās kā blīvas melnas putas, un šīs putas ir diezgan stabilas, tāpēc tās tiek uzglabātas diezgan ikdienišķa izskata maisos, kas sver tikai 100 g, kad tas ir pilns. Kopumā Directa Plus jau saražo 30 000 tonnu grafēna gadā dažādos tā veidos. Kas attiecas uz Vittoria, grafēna iegūšana bija vienkāršākā daļa - tā iekļūšana produktā bija īsts galvas skrāpējums.
Pirmās nakts nervi
„Mēs devāmies nezināmajā 2010. gadā un īsti nezinājām, kā tas beigsies,” saka Vittoria izpilddirektors Rūdijs Kampens. “Profesionāļi ar mūsu riepām nobrauc 30 miljonus kilometru gadā ar ātrumu, kas dažkārt pārsniedz 100 km/h, un tas viss notiek uz 4 cm2 kontakta laukuma. Mums ir bijuši 20 miljoni klientu, kas izvēlējušies mūsu riepas, tāpēc, kaut ko mainot, es esmu neticami nervozs.’
Kristians Lademans, Vittoria ceļu riepu produktu menedžeris, atklāti atzina, ka Vitorijas sākotnējie grafēna eksperimenti nav noritējuši īpaši gludi.
„Tas bija daudz mācīšanās darot,” viņš saka. “Pirmo reizi, kad mēģinājām pirms četriem gadiem, tā bija neveiksme. Tas nedarbojās. Mums bija jāturpina pielāgot un precizēt grafēna procentuālo daudzumu, kā arī lietojumprogrammu. Sākumā mēs izmantojām pulveri, kas ir ļoti viegls, bet, ja jūs to iemetat gumijā, kā jūs varat to vienmērīgi sadalīt? Jūs nevarat. Grafēns visur bija kā mazi izciļņi.
'Nākamais solis bija Directa Plus izstrādāt grafēnu šķidrā bāzē, ko mēs varam sajaukt savā gumijā un panākt daudz vienmērīgāku sadalījumu. Tas bija lielais solis uz priekšu produktā,” piebilst Lademans.
Izmantojot grafēnu šķidrā veidā, nanoplateles var vienmērīgi sadalīt pa gumiju, kā arī izlīdzināties ar protektoru (lai gan tikai šī pārbaude izstrādes fāzē ietver riepas nomešanu šķidrā slāpeklī un apzeltīšanu pirms pārbaudes. zem elektronu mikroskopa). Ar precīzu grafēna daudzumu, kas vienmērīgi sadalīts pa protektoru, Vittoria ir izveidojusi to, ko tā sauc par “inteliģento riepu”. Bremzējot, berze pie kontakta plākstera mēdz deformēt gumiju, kas izstumj grafēna nanoplateles no izlīdzināšanas. Saites starp nanoplātnēm darbojas, lai saglabātu to izlīdzināšanu, atbalstot gumiju, izturot deformāciju un palielinot saķeri.
Šī pretestība attiecas arī uz svešķermeņiem, kas iekļūst riepā, izraisot caurduršanu un uzlabo bezkameru blīvējuma īpašības. Grafēns palīdz gumijai ļoti ātri aizvērties ap jebkuriem maziem caurumiem riepā.
‘Riepas spēj daudz ātrāk atgūt savu iepriekšējo formu, pateicoties gumijas elastības izmaiņām,” saka Lademans. Piemēram, Vittoria demonstrē jauno bezkameru riepu braukšanu uz priekšu un atpakaļ pāri naglu gultai. Pēc astoņiem nobraucieniem pāri naglām riepas joprojām ir 80psi.
Lademann vēlas uzsvērt, ka grafēna pievienošana gumijai nepadara iegūto savienojumu cietāku, bet gan stiprāku, jo tas ir tikpat elastīgs. Ja izņemat grafēnu, tā joprojām ir ļoti izturīga četru savienojumu sacīkšu riepa. Ciklokrosa riepās grafēns notur protektoru stingru un novērš “pogu izvirzīšanu”, palielinot saķeri dziļos dubļos. Papildu izturība nozīmē arī to, ka grafēna riepām jābūt spējīgām nobraukt milzīgus nobraukumus. Lademans saka, ka ir nobraucis vairāk nekā 2000 km ar TT riepu pāri, un parāda mums lietotu ceļa riepu pāri, kurām pēc 6000 km nav gandrīz nekāda nodiluma.
Grafēns un satvēriens
Galu galā jautājums par riepām ir saķere, jo Lademans ļoti labi zina no sava laika profesionāļu rindās: Man kādreiz bija sponsors, kas izgatavoja krāsainu riepu, un man bija jāpārtrauc sacīkstes, kad krita riepas. dēļ tā. Bija slapjš, un es visu laiku slīdēju – priekša un aizmugure slīdēja prom. Es biju pārliecināts, ka uzvarēšu, bet riepas bija murgs. Viņi man zaudēja sacīkstēs.
“Es veicu daudz testu ar konkurentu riepām,” viņš piebilst. "Visas riepas darbojas labi sausos apstākļos - atšķirību pamanāt tikai slapjā laikā." Tā ir tāda pati personīga atgriezeniskā saite, kādu Lademans pieprasa no profesionāliem braucējiem, kurus atbalsta Vittoria.
„Mēs veicam īpašu attīstību ar profesionāļu komandām,” viņš saka. “Džons Degenkolbs uzvarēja ar mūsu 30 mm Roubaix riepām, pirmo reizi braucot ar tām. Tas ir lielāks apjoms, taču jaunajai Corsa ir tāda pati konstrukcija. Viņi pat palīdz mums nedaudz pielāgot mūsu diapazonu. Mēs nekad iepriekš nebijām ražojuši 30 mm riepas, taču arī tās palīdz ar savienojumiem.
‘Giant-Alpecin sacīkstēs ar Corsa SC, un 2015. gada decembrī viņi pirmo reizi ieraudzīs jaunās riepas. Daži braucēji var baidīties no sliktas saķeres - viņi vienmēr baidās no pārmaiņām, tāpēc mums viņi ir jāpārliecina. Zivju kaula rievu trūkums liek cilvēkiem uztraukties par akvaplanēšanu, taču tā neeksistē kā problēma.’
Un kāpēc tā? Lademans skaidro, ka riepu rievas ir paredzētas tikai izrādīšanai, pārliecības vairošanai. Velosipēdu riepām vienkārši nav inerces masas, lai izspiestu ūdeni caur rievām, kā to dara automašīnu riepas. Tāpat ļoti reti gadās sasniegt ātrumu, kas vajadzīgs, lai ar velosipēdu nobrauktu akvaplānā (apmēram 200 kmh): “Viņiem tas ir jāpierāda sev. Maljorka ir lielisks izmēģinājumu poligons, jo ceļi ir ļoti slideni. Bet tad viņiem ir jāsacenšas ar tiem. Šis ir laiks, kad mums ir jāpārliecina, ka jaunās riepas ir labākas par vecām.
‘Viņi vienmēr lūgs mums padarīt to īpaši elastīgu, jo viņiem ir vienalga par nobraukumu. Pēc 260 km, ja tas ir nolietots, viņiem ir vienalga, jo nomaiņa viņiem neko nemaksā,”viņš piebilst. Par precīzu riepu daudzumu, ko piegādā Vittoria, Lademann bija nedaudz mazāks.
‘Tas ir daudz. Es nedrīkstu teikt, bet tas ir daudz. Tomēr es par to nemaksāju - tas ir Rūdijs.’
Eiropas perspektīvas
Izcēlās neliels satraukums, kad Vittoria pirms dažiem gadiem pārcēla riepu ražošanu uz Taizemi un, lai gan grafēns tiek ražots Itālijā, galaprodukts tiek ražots Tālajos Austrumos. Daži cilvēki šaubās par saviem argumentiem, bet Kampans ir pilnīgi skaidrs: Eiropā ir intelektuāla augstprātība ar tehnoloģiskiem jauninājumiem. Klasiska uz iekšu vērsta mentalitāte. Valdības atbalsta nav. Ķīna iegulda 200 miljardus dolāru gadā, un mēs vienkārši sēžam pie sava kultūras mantojuma. Ja Taivānā pamostaties pulksten 6:00, jūs esat dienu par vēlu - Eiropā jūs esat dienu agrāk.’
Vittoria faktiski ir atvērusi jaunu iekārtu Tālajos Austrumos, lai risinātu jautājumus, kas saistīti ar grafēna pievienošanu saviem dažādiem produktiem. Pagaidām tas ir iekļauts dažos riteņpāros un augstākās klases sacīkšu riepās, taču pēc gada uzņēmums plāno pievienot grafēnu visam riepu klāstam. Vittoria's ir kopuzņēmums ar Directa Plus, un tam ir ekskluzivitātes līgums par grafēna izmantošanu "divriteņu transportlīdzekļos", taču uzņēmums atzīst, ka drīzumā citi konkurenti vēlēsies daļu no darbības. Ievērojama Vittoria biznesa daļa ražo riepas citiem zīmoliem, un šis bizness ātri saruktu, ja tas atteiktos izplatīt savus grafēna produktus, lai gan Campagne atzīst, ka tā ir jutīga situācija.“Šobrīd mēs dalām šo tehnoloģiju. Tirgus nevar kontrolēt monopoli, tāpēc mums vajadzēs paplašināties, taču šobrīd mēs vēlamies iegūt komerciālas priekšrocības.’
Atgriežoties pie jautrajiem demonstrējumiem, un mums tiek parādīts, kā plāns grafēna tintes slānis padara polistirola loksnes acumirklī liesmas slāpējošās un kā grafēna putas atgrūž ūdeni un uzsūc eļļu. Tieši šī daudzpusība ir sajūsminājusi Vittoria par nākotnes produktiem, un tāpēc Campagne neuzskata, ka riepas ir grafēna pielietojuma beigas velosipēdu nozarē.
'Mēs sākām testēt grafēnu oglekļa [disku bremžu] rotoros, un tas daudz labāk izkliedēja siltumu. Mēs varam redzēt, ka grafēns tiek izmantots tekstilizstrādājumos, kas varētu aizsargāt cilvēkus avārijās. To pat varētu izmantot, lai izvadītu siltumu prom no ķermeņa.’
Tātad jums tas ir: grafēns ir nākotne. Bet jūs jau to zinājāt, vai ne?
Vittoria.com
