Syntetický kaučuk s menším oderom ako prírodný kaučuk
Vedci vyvinuli materiál z umelého kaučuku, ktorý má po prvýkrát lepšie vlastnosti ako prírodný kaučuk a mohol by ho prípadne nahradiť pri výrobe pneumatík.
Pneumatiky pre nákladné vozidlá sú vystavené veľkému namáhaniu. Jednak zvyčajne zabehnú denne desiatky kilometrov. Na druhej strane prepravujú tony hmotnosti. O to dôležitejšie je čo najmenej sa obrusovať. Doteraz boli preto vyrobené hlavne z prírodného kaučuku, ktorý má v tomto ohľade najlepšie hodnoty.
Súčasná situácia však spôsobuje nervozitu u mnohých výrobcov pneumatík: huba Microcyclus ulei sa rozšírila v Brazílii, krajine pôvodu gumy, a spôsobila tam značné poruchy plodín. Existujú veľké obavy, že by sa huba mohla rozšíriť aj do Ázie, kde sa tiež nachádzajú dôležité oblasti pestovania. Potom by bola ohrozená svetová výroba surového kaučuku. Pre mnohé aplikácie neexistuje ekvivalentná náhrada, pretože veda zatiaľ nedokázala vyrobiť syntetický kaučuk, ktorý má rovnaké vlastnosti ako prírodný materiál. Výskumná skupina z rôznych inštitútov Fraunhofer sa domnieva, že v tejto súvislosti dosiahli prielom. Ich syntetický kaučuk sa údajne z hľadiska oderu osvedčil ešte lepšie ako pneumatiky vyrobené z konvenčného kaučuku.
Syntetický kaučuk vyrobený z púpavy
Vedci označujú nový materiál ako biomimetický syntetický kaučuk s optimalizovaným abrazívnym správaním (BISYKA). „Pneumatiky vyrobené zo syntetického kaučuku strácajú o 30% menšiu hmotnosť ako ekvivalent vyrobený z prírodného kaučuku a strata profilu je iba polovičná. Okrem toho je možné syntetický kaučuk vyrábať v priemyselnom meradle pomocou existujúcich zariadení. To znamená: Syntetický kaučuk ponúka vynikajúcu alternatívu k prírodnému kaučuku - a to aj v oblasti vysoko výkonných pneumatík pre nákladné vozidlá, “hovorí Ulrich Wendler, vedúci projektu v Pilotnom závode pre syntézu a spracovanie polymérov Fraunhofer v Schkopau. Na vývoji nového materiálu sa podieľali vedci z Fraunhoferovho inštitútu pre aplikovaný polymérny výskum IAP, pre mikroštruktúru materiálov a systémov IMWS, pre molekulárnu biológiu a aplikovanú ekológiu IME, pre mechaniku materiálov IWM a pre silikátový výskum ISC.
Ako prvý krok analyzovali gumu vyrobenú z púpavy pre svoj nový produkt. Rovnako ako guma, ktorá sa získava z kaučukovníkov, pozostáva z približne 95% polyizoprénu, zvyšku biozložiek, ako sú bielkoviny alebo lipidy. Zvyšných 5% teda dáva gume príslušné vlastnosti. Vedci preto pri rozsiahlej detektívnej práci stanovili jednotlivé komponenty a vyrobili gumu, pričom v každej testovacej sérii vypnuli jednu z biozložiek a skontrolovali abrazívne vlastnosti vyrobeného syntetického kaučuku - kým nezistili rozhodujúce parametre.
Úspešná praktická skúška v nezávislom skúšobnom laboratóriu
Nakoniec overili vlastnosti nového syntetického kaučuku pomocou takzvanej napínacej kryštalizácie: je známe, že prírodný kaučuk vytvára kryštalické oblasti, t. Vedci tento postup vykonali aj na umelom kaučuku, pričom dosiahli rovnaké účinky. Potom požiadali nezávislú inštitúciu, North Test Laboratory, o kontrolu ich výsledkov.
Za týmto účelom vyrobili z nového materiálu štyri pneumatiky pre osobné vozidlá s dezénom. Pre porovnanie boli použité pneumatiky z prírodného kaučuku. Sady pneumatík boli namontované na automobile, ktorý s rôznymi pneumatikami jazdil 700 kruhov v jednom smere a 700 kruhov v opačnom smere. Pneumatika vyrobená z pneumatík z prírodného kaučuku potom stratila 850 gramov hmotnosti a 0,94 milimetra dezénu. Pneumatika zo syntetického kaučuku bola naopak ľahšia iba o 600 gramov a jej profil sa znížil o 0,47 milimetra.
Hľadáme partnera na uvedenie nového materiálu na pneumatiky
Vedci sú presvedčení, že môžu ďalej optimalizovať pomer a zloženie organických zložiek, aby dosiahli ešte lepšiu receptúru. Zároveň testujú vplyv pridávania kremičitanov. Pri výrobe pneumatík pre nákladné vozidlá sa guma obvykle zmieša so sadzí, čím sa získa čierna farba. Jedným zo spôsobov výmeny sadzí by boli kremičité plnivá.
Zároveň vedci už hľadajú priemyselných partnerov, ktorí chcú uviesť nový produkt na trh. V každom prípade by sa potom výrobcovia pneumatík už nemuseli obávať napadnutia hubami: púpavy rastú mimoriadne rýchlo a majú generačnú sekvenciu tri mesiace - u stromovej gumy to je sedem rokov. Zásoby by boli zabezpečené. Mimochodom, výrobca pneumatík Continental tiež pracuje na výmene gumy za púpavy.
Hľadanie práce pre technikov
Ďalšie články na tému doprava: