Preskočiť na obsah Preskočiť na pätu (NCP VaT)
VEDA NA DOSAH – váš zdroj informácií o slovenskej vede

Defektom odzvonilo: postarajú sa o to špeciálne pneumatiky inšpirované technológiou NASA

Zuzana Šulák Hergovitsová

Spôsobia revolúciu v priemysle? Cyklistické pneumatiky vyrobené zo zliatiny nitinolu by mali vydržať počas celej životnosti bicykla.

S týmito pneumatikami nikdy nedostanete defekt. Sú zo zliatiny niklu a titánu, ktorú vyvinula NASA, a pri ich výrobe sa požíva až o polovicu menej gumy ako pri bežných pneumatikách

S týmito pneumatikami nikdy nedostanete defekt. Sú zo zliatiny niklu a titánu, ktorú vyvinula NASA. Pri ich výrobe sa používa až o polovicu menej gumy ako pri bežných pneumatikách. Zdroj: The Smart Tire Company

NASA používa tie najnovšie technológie, vďaka ktorým sa jej vesmírne vozidlá dokážu pohybovať i na Mesiaci či Marse. Planetárnym vozidlám vyvinula kovové pneumatiky, ktoré odolávajú aj extrémne nízkym teplotám, pri ktorých by guma popraskala. Na vývoji inovatívnych pneumatík pracujú odborníci už od roku 1967.

Bežné pneumatiky, ktoré využívame na Zemi viac ako 130 rokov, sú overené a zatiaľ ich nič neprekonalo. Spoločnosť The Smart Tire Company, ktorá sa chce stať jedným z popredných amerických výrobcov pneumatík a zároveň priniesť inteligentnejšie a čistejšie riešenia pre budúcnosť dopravy, vyvinula v spolupráci s NASA futuristické pneumatiky založené na technologických vymoženostiach vesmírnych vozidiel.

Pneumatiky vesmírneho veku

Revolučné pneumatiky spoločnosti The Smart Tire Company by mali prísť na trh v roku 2024. Oproti bežným gumeným pneumatikám patrí medzi ich najväčšie výhody fakt, že nemôžu dostať defekt. Sľubujú tak takmer nulovú údržbu. Zakúpiť sa budú dať v rôznych veľkostiach a profiloch a pre rôzne dopravné prostriedky. Prvým komerčným modelom, ktorý si už teraz možno kúpiť v predpredaji na portáli Kickstarter, sú pneumatiky na bicykle a kolobežky METL™.

Pneumatiky METL nie sú úplne bez vzduchu – sú duté, takže obsahujú aj vzduch, nie však stlačený. Tvar a veľkosť kontaktnej plochy teda nezávisí od tlaku vzduchu v pneumatike. Svoj tvar si pneumatiky zachovávajú vďaka pružnému kovovému drôtu vnútri, ktorý je vyrobený z nitinolu.

Revolučná technológia

Inovatívna technológia s názvom Shape Memory Alloy Radial Technology (v skratke SMART) funguje bez stlačeného vzduchu, vďaka čomu je odolná voči defektom. Pružný kovový drôt vnútri je vyrobený zo spomínaného nitinolu, zliatiny niklu a titánu, ktorý sa vďaka pamäťovému efektu dokáže vrátiť do pôvodného tvaru.

Ide o podobnú technológiu, akú použila NASA pri kolesách svojho planetárneho rovera na Marse. Ako sa píše na stránke spoločnosti, ide o revolučnú a do budúcnosti mimoriadne sľubnú technológiu:

„Zliatiny s pamäťovým efektom vyzerajú mimoriadne sľubne a môžu spôsobiť revolúciu v celom pozemskom priemysle na výrobu pneumatík. A to je len špička ľadovca.“

Pri jazde cez prekážky, ako sú obrubníky alebo iný nerovný terén, je vraj komfort odpruženia rovnako dobrý ako v prípade bežnej pneumatiky.

Ako to funguje?

Ocenená pneumatika SMART má patentovanú nosnú konštrukciu, ktorá využíva jedinečné vlastnosti zliatin s tvarovou pamäťou. Tieto špeciálne kovy sa dokážu veľmi rýchlo rozpínať, zmršťovať, ohýbať alebo vrátiť do pôvodného stavu (podobne ako guma) s takou silou, že dokážu premiestniť ťažké predmety. Dokonca aj pri extrémnej deformácii získa pneumatika späť svoj pôvodný tvar vďaka fázovým prechodom na molekulárnej úrovni.

Vydrží ako bicykel

Kovová konštrukcia, ktorá drží tvar pneumatiky, je obalená tenkou vrstvou gumy. Tá zabezpečuje priľnavosť ku kontaktnej ploche, vrstva na bočnici zabraňuje vniknutiu nečistôt. Namiesto bežnej syntetickej gumy používa spoločnosť patentovaný polykaučukový materiál s názvom Polyurethanium™. Keď sa používaním opotrebuje, kovová pneumatika by sa mala znova obaliť (po približne 5 000 až 8 000 najazdených kilometroch) a vrátiť do obehu. Údajne by mala vydržať počas celej životnosti bicykla.

Menšia uhlíková stopa

Inovatívne pneumatiky majú viacero výhod. Sú ľahšie, majú vyššiu palivovú účinnosť, nulové riziko defektu, vyššiu nosnosť, ktorá nezávisí od tlaku v pneumatike, znižujú spotrebu gumy a celkové množstvo vyprodukovaného odpadu. Pneumatiky budú mať dlhšiu životnosť a využijú o 50 percent menej gumy ako bežné pneumatiky. Podľa spoločnosti sú tak udržateľnejšie, ohľaduplnejšie k životnému prostrediu a budú súčasťou obehového hospodárstva.

Odpad z ojazdených pneumatík

Celosvetovo skončí v odpade vyše miliardy pneumatík ročne. Viac ako polovica putuje do spaľovní na výrobu paliva a miliardy kilogramov končia na skládkach. Pneumatiky sú zdrojom asi 20 – 30  percent všetkých mikroplastov v oceánoch.

Nová generácia vozidiel

Spoločnosť verí, že sa jej pneumatiky čoskoro stanú bežnou súčasťou vozidiel. Ľahký a pružný vesmírny kov, ktorý nikdy nedostane defekt, a teda sa postará o bezpečnú a pohodovú jazdu, by mohol byť významnou súčasťou dopravy budúcnosti (v elektrických a autonómnych vozidlách).

Aktuálne spoločnosť pracuje na vývoji automobilovej pneumatiky, ktorá bude obsahovať špeciálny polymér a gumové behúne na zvýšenie priľnavosti. Efektívnosť tejto novej pneumatiky sa ukáže až v praxi, výrobcovia však veria, že predznamená budúcnosť pozemskej dopravy.

Zdroj: SmartTireCompany.com, GOOD, Nimms-Rad.de, Bicycling

(zh)

CENTRUM VEDECKO-TECHNICKÝCH INFORMÁCIÍ SR Ministerstvo školstva, výskumu, vývoja a mládeže Slovenskej republiky