Paljon on puhuttu siitä, kuinka grafeeni tulee mullistamaan pyöräilyn, ja Vittoria-renkaiden ansiosta voimme nyt nähdä sen toiminnassa
Olemme puhuneet paljon grafeenista muutaman viime kuukauden aikana, ja niin on myös tiedemaailma yleisesti. Se on uusi hiilestä johdettu ihmemateriaali, joka lupaa tehdä tuotteista uskomattoman kevyitä ja vahvoja, ja niillä on huomattava johtavuus, ja sitä on mainostettu komposiittien ja elektroniikan tulevaisuutena. Pyöräteollisuus on osoittanut suurta kiinnostusta grafeenin potentiaalia kohtaan, mutta se on ollut vain konsepti – tähän asti. Italialainen tuotemerkki Vittoria on juuri julkaissut erän grafeenia sisältäviä tuotteita, mukaan lukien numerossa 41 arvioimamme Qurano-vanteet ja viime numerossa esitellyt Corsa G+ -renkaat.
Ei ole helppoa ymmärtää tarkalleen, mitä grafeeni on, miltä se näyttää tai miten sitä käytetään parantamaan pyöräilytuotteita, minkä vuoksi Cyclist on saapunut Italiaan vierailemaan Vittorian grafeenitoimittaja Directa Plus -yrityksellä. Directa Plus kehitti ja patentoi menetelmän 100 % puhtaiden grafeeninanohiutaleiden uuttamiseksi grafiitista vuonna 2005, prosessia, jota se kuvailee "yksinkertaiseksi, jos osaat miten".
'Liitämme täytemateriaalia jokaisen grafeenikerroksen väliin ja kuumennamme grafiitin 10 000 °C:seen, mikä saa grafiitin "superlaajentumaan", sanoo Laura Rizzi, Directa Plusin tutkimus- ja kehityspäällikkö. "Tämä antaa meille puhtaan hiilihilan, jossa ei ole muita atomeja eikä vikoja." Yksinkertaista, kyllä. Pyöräilijän uuni ei lämpene paljoakaan yli 250°C, mutta jos kävisi…
Superlaajentunut grafiitti näyttää tiheältä must alta vaahdolta ja tämä vaahto on melko vakaa, joten sitä säilytetään melko arkipäiväisissä säkeissä, jotka painavat vain 100 g täyteen täytettynä. Yhteensä Directa Plus tuottaa jo 30 000 tonnia grafeenia vuodessa eri muodoissaan. Mitä tulee Vittoriaan, grafeenin saaminen oli helppoa – sen saattaminen tuotteeseen oli todellinen pään raapiminen.
Ensimmäisen yön hermot
'Me menimme tuntemattomaan vuonna 2010, emmekä todella tienneet, miten se päättyy, sanoo Vittorian toimitusjohtaja Rudie Campagne. Ammattilaiset kilpailevat 30 miljoonaa kilometriä vuodessa renkaillamme joskus yli 100 km/h nopeuksilla, kaikki 4 cm2:n kosketusalueella. Meillä on ollut 20 miljoonaa asiakasta valinnut renkaamme, joten kaiken vaihtaminen saa minut uskomattoman hermostuneeksi.’
Christian Lademann, Vittorian maantierenkaiden tuotepäällikkö, myönsi suoraan, että Vittorian ensimmäiset grafeenikokeet eivät sujuneet erityisen sujuvasti.
’Se oli paljon tekemällä oppimista, hän sanoo.”Ensimmäinen kerta, kun yritimme neljä vuotta sitten, epäonnistui. Se ei toiminut. Meidän piti edelleen säätää ja hienosäätää grafeenin prosenttiosuutta, mutta myös sovellusta. Aluksi käytimme puuteria, joka on erittäin kevyttä, mutta jos sen laitat kumiin, kuinka voit levittää sen tasaisesti? Et voi. Grafeeni oli kuin pieniä kolhuja kaikkialla.
’Seuraava vaihe oli, että Directa Plus kehitti grafeenin nestemäisessä pohjassa, jonka voimme sekoittaa kumiin ja saavuttaa paljon tasaisemman jakautumisen. Tämä oli iso askel eteenpäin tuotteessa, Lademann lisää.
Nestemäisessä muodossa olevan grafeenin ansiosta nanohiutaleet voivat jakaantua tasaisesti koko kumiin ja myös olla kohdakkain kulutuspinnan kanssa (vaikka tämän tarkistaminen kehitysvaiheessa edellyttää renkaan pudottamista nestetyppeen ja kullan pinnoittamista ennen tutkimusta elektronimikroskoopin alla). Tarkat määrät grafeenia jakautuvat tasaisesti kulutuspinnan läpi, joten Vittoria on luonut niin sanotun "älykkään renkaan". Jarrutuksesta kosketuspisteen kitka pyrkii vääntämään kumia, mikä työntää grafeeninanohiutaleet pois linjauksesta. Nanoverihiutaleiden väliset sidokset säilyttävät kohdistuksensa, tukevat kumia, vastustavat muodonmuutoksia ja lisäävät pitoa.
Tämä vastus koskee myös renkaaseen tunkeutuvia vieraita esineitä, jotka aiheuttavat reikiä ja parantavat sisärenkaattomia tiivistysominaisuuksia. Grafeeni auttaa kumin napsahtamaan kiinni erittäin nopeasti renkaan pienten reikien ympärille.
’Renkaat pystyvät palaamaan entiseen muotoonsa paljon nopeammin kumin kimmoisuuden muutoksen ansiosta, Lademann sanoo. Esimerkkinä Vittoria esittelee uusien sisärenkaattomien renkaiden ajamista edestakaisin naulan päällä. Kahdeksan ajon jälkeen naulojen yli renkaat ovat edelleen 80 psi:ssä.
Lademann haluaa korostaa, että grafeenin lisääminen kumiin ei tee tuloksena olevasta yhdisteestä kovempaa, vaan vahvempaa, koska se on yhtä notkea. Jos otat grafeenin pois, se on edelleen erittäin pitävä neliyhdisteinen kilparengas. Syklocross-renkaissa grafeeni pitää kulutuspinnan tukevasti paikallaan ja estää "nupin vääntymistä", mikä lisää pitoa syvässä mudassa. Lisätty lujuus tarkoittaa myös sitä, että grafeenirenkaiden pitäisi pystyä v altaviin ajokilometreihin. Lademann kertoo ajaneensa yli 2 000 km TT-renkaalla ja näyttää meille parin käytettyjä maantierenkaita, jotka eivät ole kuluneet lähes lainkaan 6 000 km:n jälkeen.
Grafeeni ja ote
Renkaiden kohdalla kysymys on viime kädessä pidosta, kuten Lademann tietää aivan liiankin hyvin ammattilaisriveissään: 'Minulla oli aiemmin sponsori, joka teki värillisen renkaan, ja minun piti lopettaa kilpa-ajo kriteerissä. sen takia. Oli märkää ja liukuin koko ajan – etu ja taka liukuivat pois. Olin varma, että voitan, mutta renkaat olivat painajainen. He hävisivät minut kilpailussa.
'Tein paljon testejä kilpailijoiden renkailla', hän lisää. "Kaikki renkaat toimivat hyvin kuivissa olosuhteissa – eron huomaa vain todella märällä." Se on samanlaista henkilökohtaista palautetta, jota Lademann vaatii Vittorian tukemilta ammattikuljettajilta.
’Teemme erityistä kehitystä ammattilaistiimien kanssa’, hän sanoo. John Degenkolb voitti 30 mm:n Roubaix-renkaallamme ensimmäistä kertaa kilpaillessaan sillä. Se on isompi volyymi, mutta uudella Corsalla on sama rakenne. He jopa auttavat meitä hieman säätämään valikoimaamme. Emme olleet koskaan ennen tehneet 30 mm renkaita, mutta myös ne auttavat sekoituksissa.
’Giant-Alpecin kilpaili aiemmin Corsa SC:llä, ja joulukuussa [2015] he näkevät uudet renkaat ensimmäistä kertaa. Jotkut ratsastajat saattavat pelätä huonoa pitoa – he pelkäävät aina muutosta, joten meidän on vakuutettava heidät. Kalanruotourien puute saa ihmiset murehtimaan vesiliirtoa, mutta se ei ole ongelma.’
Ja miksi se on? Lademann selittää, että renkaiden urat ovat vain esillepanoa, itseluottamusta. Polkupyörien renkaissa ei vain ole inertiamassaa pakottaakseen vettä ulos urien läpi autonrenkaiden tapaan. On myös erittäin harvinaista saavuttaa polkupyörän vesitasossa vaadittava nopeus (noin 200 kmh): "Heidän on todistettava se itselleen." Mallorca on loistava testikenttä, koska tiet ovat erittäin liukkaita. Mutta sitten heidän täytyy kilpailla niillä. Nyt on aika vakuuttaa heidät siitä, että uudet renkaat ovat parempia kuin vanhat.
’He pyytävät meitä aina tekemään siitä erittäin joustavaa, koska he eivät välitä ajokilometreistä. 260 kilometrin jälkeen, jos se on kulunut, he eivät välitä, koska vaihtaminen ei maksa heille mitään, hän lisää. Mitä tulee Vittorian toimittamien renkaiden tarkkaan määrään, Lademann oli hieman vähemmän tulossa.
’Se on paljon. En saa sanoa, mutta se on paljon. En kuitenkaan maksa siitä – se on Rudie.’
Euroopan näkymät
Pientä kohua syntyi, kun Vittoria siirsi rengasvalmistuksensa Thaimaahan muutama vuosi sitten, ja vaikka grafeeni valmistetaan Italiassa, lopputuote valmistetaan Kaukoidässä. Jotkut ihmiset jakavat päättelynsä, mutta Campagne on täysin selvä: Euroopassa on älyllistä ylimielisyyttä teknisten innovaatioiden kanssa. Klassinen sisäänpäin suuntautuva mentaliteetti. V altion tukea ei ole. Kiina sijoittaa 200 miljardia dollaria vuodessa, ja me vain istumme täällä kulttuuriperintössämme. Jos heräät Taiwanissa kello 6, olet päivän myöhässä – Euroopassa olet päivän etuajassa.’
Vittoria on itse asiassa avannut uuden laitoksen Kaukoidässä käsitelläkseen grafeenin lisäämistä eri tuotteisiinsa. Toistaiseksi se sisältyy muutamiin pyöräsarjoihin ja huippuluokan kilparenkaisiin, mutta vuoden sisällä yhtiö odottaa lisäävänsä grafeenia koko rengasvalikoimaan. Vittoria's on yhteisyritys Directa Plus:n kanssa, ja sillä on yksinoikeussopimus grafeenin käytöstä "kaksipyöräisissä ajoneuvoissa", mutta se myöntää, että pian muut kilpailijat haluavat osan toimintaan. Huomattava osa Vittorian liiketoiminnasta valmistaa renkaita muille merkeille, ja tämä liiketoiminta supistuisi nopeasti, jos se kieltäytyisi jakamasta grafeenituotteitaan, vaikka Campagne myöntääkin tilanteen olevan herkkä."Jaamme tällä hetkellä vähän tätä tekniikkaa. Monopolit eivät voi hallita markkinoita, joten meidän on laajennettava, mutta juuri nyt haluamme kaupallisen edun.’
Palaamme hauskoihin esityksiin, ja meille näytetään, kuinka ohut kerros grafeenimustetta tekee polystyreenilevyistä välittömästi paloa hidastavia ja kuinka grafeenivaahto hylkii vettä ja imee öljyä. Juuri tämä monipuolisuus saa Vittoriaa innostumaan tulevista tuotteista, ja siksi Campagne ei näe renkaita grafeenin pyöräteollisuuden sovellusten päätteeksi.
’Aloimme testata grafeenia hiili-[levyjarru]roottoreissa, ja se haihdutti lämpöä paljon paremmin. Grafeenia käytetään tekstiileissä, jotka voivat suojata ihmisiä onnettomuuksissa. Sitä voitaisiin jopa käyttää lämmön haihduttamiseen pois kehosta.’
Siinä se on: grafeeni on tulevaisuus. Mutta tiesit sen jo, eikö?
Vittoria.com
