Palju on räägitud sellest, kuidas grafeen rattasõidus revolutsiooni teeb, ja tänu Vittoria rehvidele näeme seda nüüd ka töös
Oleme viimastel kuudel grafeenist palju rääkinud ja seda on teinud ka teadusmaailm laiem alt. See on uus süsinikust saadud imematerjal, mis tõotab muuta tooted uskumatult kergeks ja tugevaks ning millel on ka märkimisväärne juhtivus, ning seda on reklaamitud kui komposiitide ja elektroonika tulevikku. Rattatööstus on näidanud üles suurt huvi grafeeni potentsiaali vastu, kuid siiani on see olnud vaid kontseptsioon. Itaalia bränd Vittoria andis äsja välja grafeeniga infundeeritud toodete partii, sealhulgas Qurano veljed, mida vaatasime üle 41. numbris, ja Corsa G+ rehvid, mida tutvustasime eelmises numbris.
Ei ole lihtne aru saada, mis grafeen täpselt on, milline see välja näeb või kuidas seda jalgrattatoodete täiustamiseks kasutatakse, mistõttu tuli Cyclist Itaaliasse, et külastada Vittoria grafeenitarnijat Directa Plus. Directa Plus lõi ja patenteeris 2005. aastal grafiidist 100% puhta grafeeni nanotrombotsüütide ekstraheerimise meetodi – protsessi, mida ta kirjeldab kui "lihtne, kui tead, kuidas".
„Sisestame iga grafeenikihi vahele täitematerjali ja kuumutame grafiidi temperatuurini 10 000 °C, mis põhjustab grafiidi ülipaisumise,“ütleb Directa Plusi uurimis- ja arendusjuht Laura Rizzi. "See annab meile puhta süsinikuvõre, millel pole muid aatomeid ega defekte." Lihtne, jah. Jalgratturi ahju temperatuur ei lähe palju üle 250 °C, aga kui läheks…
Superpaisutatud grafiit näeb välja nagu tihe must vaht ja see vaht on üsna stabiilne, nii et seda hoitakse üsna olmelise välimusega kottides, mis kaaluvad täistäidisena vaid 100 g. Kokku toodab Directa Plus juba 30 000 tonni aastas erinevates vormides grafeeni. Mis puutub Vittoriasse, siis grafeeni hankimine oli lihtne osa – tegelikult oli selle tootesse viimine tõeline peakriimustus.
Esimese öö närvid
„Läksime 2010. aastal tundmatusse ega teadnud tegelikult, kuidas see lõppeb,“ütleb Vittoria tegevjuht Rudie Campagne. „Professionaalid sõidavad meie rehvidega aastas 30 miljonit kilomeetrit kiirusega, mis mõnikord ületab 100 km/h, ja seda kõike 4 cm2 kontaktpinnal. Meil on meie rehve valinud 20 miljonit klienti, nii et millegi vahetamine ajab mind uskumatult närvi.’
Christian Lademann, Vittoria maanteerehvide tootejuht, tunnistas avameelselt, et Vittoria esialgsed grafeenikatsetused ei läinud eriti libed alt.
„Tegemise kaudu õppimine oli palju,” ütleb ta. Esimene kord, kui proovisime neli aastat tagasi, ebaõnnestus see.see ei töötanud. Meil oli vaja grafeeni protsenti, aga ka rakendust veelgi reguleerida ja täpsustada. Algul kasutasime puudrit, mis on väga kerge, aga kui see kummi sisse visata, kuidas saaks seda ühtlaselt hajutada? Sa ei saa. Grafeen oli kõikjal nagu väikesed muhud.
'Järgmine samm oli Directa Plusi jaoks grafeeni väljatöötamine vedelal alusel, mida saame oma kummi sisse segada ja saavutada palju ühtlasem jaotus. See oli toote suur samm edasi,“lisab Lademann.
Vedelal kujul oleva grafeeniga saab nanoplaate kogu kummis ühtlaselt jaotada ja ka turvisega joondada (kuigi selle kontrollimine arendusfaasis hõlmab rehvi kukutamist vedelasse lämmastikusse ja selle kullastamist enne uurimist elektronmikroskoobi all). Täpsete grafeenikogustega, mis on turvises ühtlaselt jaotunud, on Vittoria loonud nn intelligentse rehvi. Pidurdamisel kipub kontaktplaastri hõõrdumine kummi deformeerima, mis lükkab grafeeni nanoplaadid joondusest välja. Nano trombotsüütide vahelised sidemed säilitavad oma joonduse, toetavad kummi, peavad vastu deformatsioonile ja suurendavad haardumist.
See takistus kehtib ka võõrkehade puhul, mis tungivad rehvi, põhjustades läbitorke ja parandavad torudeta tihendusomadusi. Grafeen aitab kummil väga kiiresti kinni klõpsata rehvi väikeste aukude ümber.
„Rehvid saavad tänu kummi elastsuse muutumisele palju kiiremini oma varasema kuju tagasi,” ütleb Lademann. Näiteks Vittoria demonstreerib uute tubeless rehvide edasi-tagasi sõitmist üle naelte. Pärast kaheksat üle naelte sõitmist on rehvid endiselt 80 psi juures.
Lademann soovib rõhutada, et grafeeni lisamine kummile ei muuda saadud ühendit kõvemaks, vaid tugevamaks, kuna see on sama elastne. Kui grafeen välja võtta, on see endiselt väga haarduv neljasegune võidusõidurehv. Tsüklokrossi rehvides hoiab grafeen turvist kindl alt ja hoiab ära „nupu keerdumise”, suurendades haarduvust sügavas mudas. Täiendav tugevus tähendab ka seda, et grafeenrehvid peaksid suutma läbida tohutuid läbisõite. Lademann ütleb, et on TT-rehvide paariga läbinud üle 2000 km, ja näitab meile paari kasutatud maanteerehve, mis pärast 6000 km läbimist peaaegu ei kulu.
Grafeen ja haare
Lõppkokkuvõttes on rehvide puhul probleem haarduvuses, nagu Lademann teab oma profi ridades liigagi hästi: Mul oli varem sponsor, kes valmistas värvilise rehvi ja ma pidin võistluse katkestama. sellepärast. Oli märg ja libisesin kogu aeg – ees ja taga libisesid minema. Olin kindel, et võidan, kuid rehvid olid õudusunenägu. Nad kaotasid mulle võistluse.
„Tegin palju katsetusi konkurentide rehvidega,“lisab ta. "Kõik rehvid töötavad kuivades tingimustes hästi – erinevust märkate ainult märjal ajal." See on samasugune isiklik tagasiside, mida Lademann nõuab professionaalsetelt sõitjatelt, keda Vittoria toetab.
„Teeme professionaalsete meeskondadega spetsiaalset arendustööd,” ütleb ta. John Degenkolb võitis meie 30 mm Roubaix rehvil esimest korda, kui ta sellega sõitis. See on suurem maht, kuid uuel Corsal on sama konstruktsioon. Nad aitavad meil isegi oma valikut veidi kohandada. Me polnud kunagi varem 30 mm rehve teinud, kuid need aitavad ka segusid.
‘Giant-Alpecin sõitis varem Corsa SC-ga ja detsembris [2015] näevad nad esimest korda uusi rehve. Mõned ratturid võivad karta kehva haarduvust – nad kardavad alati muutusi, seega peame neid veenma. Kalalaba soonte puudumine paneb inimesed muretsema vesiliu pärast, kuid see ei ole probleem.’
Ja miks see nii on? Lademann selgitab, et rehvide sooned on lihts alt näitlikuks, enesekindluse tõstmiseks. Jalgrattarehvidel lihts alt ei ole inertsiaalset massi, et sundida vett läbi soonte välja nii nagu autorehvidel. Samuti on väga harva saavutatud jalgrattaga vesilennukiga sõitmiseks vajalik kiirus (umbes 200 km/h): „Nad peavad seda endale tõestama. Mallorca on suurepärane katsepolügoon, kuna teed on väga libedad. Aga siis peavad nad nendega võidu sõitma. See on aeg, mil peame neid veenma, et uued rehvid on paremad kui vanad.
„Nad paluvad meil alati muuta see ülim alt elastseks, sest nad ei hooli läbisõidust. Pärast 260 km läbimist, kui see on kulunud, ei huvita neid, sest selle väljavahetamine ei maksa neile midagi,“lisab ta. Vittoria tarnitavate rehvide täpse koguse kohta ütles Lademann veidi vähem.
‘Seda on palju. Ma ei tohi öelda, aga seda on palju. Kuid ma ei maksa selle eest – see on Rudie.’
Euroopa väljavaated
Tekkis väike kära, kui Vittoria kolis paar aastat tagasi oma rehvitootmise Taisse ja kuigi grafeeni toodetakse Itaalias, toodetakse lõpptoode Kaug-Idas. Mõned inimesed pahandavad oma arutluskäiku, kuid Campagne on täiesti selge: „Euroopas valitseb intellektuaalne kõrkus tehnoloogiliste uuenduste suhtes. Klassikaline sissepoole vaatav mentaliteet. Valitsuse toetus puudub. Hiina investeerib 200 miljardit dollarit aastas ja me lihts alt istume siin oma kultuuripärandiga. Kui ärkate Taiwanis kell 6 hommikul, jääte päeva hiljaks – Euroopas olete päeva varem.’
Vittoria avas Kaug-Idas uue rajatise, et tegeleda grafeeni lisamisega oma erinevatele toodetele. Praegu on see mõnes rattapaaris ja tipptasemel võidusõidurehvides, kuid aasta jooksul loodab ettevõte lisada grafeeni kogu rehvivalikusse. Vittoria on ühisettevõte Directa Plusiga ja tal on eksklusiivsusleping grafeeni kasutamise kohta kaherattalistel sõidukitel, kuid ta tunnistab, et peagi tahavad teised konkurendid osa sellest tegevusest. Märkimisväärne osa Vittoria ettevõttest toodab rehve teistele kaubamärkidele ja see äri väheneks kiiresti, kui ta keelduks oma grafeenitooteid jagamast, kuigi Campagne tunnistab, et see on tundlik olukord. Me jagame seda tehnoloogiat praegu natuke. Turge ei saa monopolid kontrollida, seega peame laienema, kuid praegu tahame ärilist eelist.’
Naastes lõbusate demonstratsioonide juurde ja meile näidatakse, kuidas õhuke kiht grafeenitinti muudab polüstüreenlehed koheselt leegiaeglustavaks ning kuidas grafeenvaht tõrjub vett ja imab õli endasse. Just see mitmekülgsus on Vittoria tulevaste toodete suhtes põnevil ja see on põhjus, miks Campagne ei näe rehve grafeeni kasutamise lõpuna jalgrattatööstuses.
‘Alustasime süsiniku [ketaspiduri] rootorites grafeeni testimist ja see hajutas soojust palju paremini. Näeme, et tekstiilides kasutatakse grafeeni, mis võiks kaitsta inimesi õnnetuste korral. Seda saab kasutada isegi soojuse kehast eemale hajutamiseks.’
Siis on kõik: grafeen on tulevik. Aga sa teadsid seda juba, eks?
Vittoria.com
