Szintetikus gumi, kevesebb kopással, mint a természetes gumi
A kutatók kifejlesztettek egy mesterséges kaucsuk anyagot, amely első ízben jobb tulajdonságokkal rendelkezik, mint a természetes gumi, és esetleg pótolhatja azt az abroncsgyártásban.
A teherautó gumiabroncsok nagy stressznek vannak kitéve. Egyrészt általában napi tíz kilométert futnak. Másrészt rengeteg súlyt szállítanak. Annál is fontosabb, hogy a lehető legkevesebb kopás legyen. Eddig tehát főleg természetes gumiból készültek, amelynek e tekintetben a legjobb értékei vannak.
A jelenlegi helyzet azonban idegességet okoz sok gumiabroncs-gyártó körében: A Microcyclus ulei gomba Brazíliában, a gumi származási országában terjedt el, és ott jelentős terméshibákat okozott. Nagy aggodalomra ad okot, hogy a gomba Ázsiába is elterjedhet, ahol szintén fontos termőhelyek találhatók. Akkor veszélybe kerülne a nyersanyaggumi világtermelése. Sok alkalmazásnak nincs megfelelő helyettesítője, mert a tudománynak még nem sikerült olyan szintetikus kaucsukat előállítania, amelynek tulajdonságai megegyeznének a természetes anyagéval. A különféle Fraunhofer intézetek kutatócsoportja úgy véli, hogy most áttörést értek el ebben a tekintetben. Szintetikus kaucsukjuk állítólag még jobban bizonyult kopásállóságuk szempontjából, mint a hagyományos gumiból készült gumik.
Pitypangból készült szintetikus gumi
A tudósok az új anyagot optimalizált kopásállóságú biomimetikus szintetikus kaucsuknak (BISYKA) nevezik. „A szintetikus kaucsuk gumiabroncsai 30% -kal kevesebb tömeget veszítenek, mint a természetes gumiból gyártott gumik, és a profilveszteség csak a fele. Ezenkívül a szintetikus kaucsuk ipari méretekben is előállítható meglévő üzemek felhasználásával. Ez azt jelenti: A szintetikus gumi kiváló alternatívát kínál a természetes gumival szemben - a nagy teljesítményű tehergépjármű gumiabroncsok területén is. A Fraunhofer Institute for Applied Polymer Research IAP, az anyagok és rendszerek mikrostruktúrája IMWS, a molekuláris biológia és az alkalmazott ökológia IME, az Material Mechanics of IWM és a Silicate Research ISC kutatói részt vettek az új anyag kidolgozásában.
Első lépésként a pitypangból készült gumit elemezték új termékükhöz. A gumifákból nyert gumihoz hasonlóan ennek körülbelül 95% -a poliizoprén, a többi bio-komponens, például fehérjék vagy lipidek. Tehát a fennmaradó 5% adja a gumi megfelelő tulajdonságait. A kiterjedt nyomozói munkában a tudósok ezért meghatározták az egyes alkatrészeket és gumit gyártottak, az egyes tesztsorozatok egyik biokomponensét kikapcsolva ellenőrizték az előállított szintetikus kaucsuk kopásállóságát - mindaddig, amíg a döntő paramétereket nem azonosították.
Sikeres gyakorlati teszt független tesztlaboratóriumban
Végül igazolták az új szintetikus kaucsuk tulajdonságait az úgynevezett nyújtókristályosítással: ismert, hogy a természetes kaucsuk kristályos területeket képez, vagyis megkeményedik, ha hossza háromszorosára nyújtják. A kutatók ezt az eljárást mesterséges gumikon is elvégezték, ugyanazokat a hatásokat elérve. Ezután egy független intézményt, az Északi Tesztlaboratóriumot kérték, hogy ellenőrizze eredményeiket.
Ehhez négy új gumiabroncsot gyártottak futófelülettel az új anyagból. Természetes gumiabroncsokat használtunk összehasonlítás céljából. A gumiabroncs-készleteket egy olyan autóra szerelték, amely 700 kört vezetett az egyik irányba, és 700 kört a másik irányba a különböző gumiabroncsokkal. A természetes gumiabroncsokból készült abroncs ekkor 850 gramm súlyt és 0,94 milliméter futófelületet fogyott. A szintetikus gumiabroncs viszont csak 600 grammal volt könnyebb, és a profil 0,47 milliméterrel csökkent.
A partner az új gumiabroncs piaci bevezetését kívánta
A kutatók meg vannak győződve arról, hogy tovább optimalizálhatják a szerves komponensek arányát és összetételét, hogy még jobb recepthez jussanak. Ugyanakkor tesztelik a szilikátok hozzáadásának hatását. A teherautó gumiabroncsok gyártása során a gumit általában korommal keverik, ami létrehozza a fekete színt. A szilikát töltőanyagok a korom pótlásának egyik módja lennének.
Ugyanakkor a tudósok már olyan ipari partnereket keresnek, akik piacra akarják hozni az új terméket. A gumiabroncs-gyártóknak mindenesetre már nem kellene aggódniuk a gombás fertőzések miatt: a pitypang rendkívül gyorsan növekszik, és három hónapos generációs sorrendjük van - a fa gumival hét év. A készletek biztosak lennének. Egyébként a gumiabroncsgyártó Continental azon is dolgozik, hogy a gumit pitypangra cserélje.
Mérnökök álláskeresése
További cikkek a közlekedés témájában: