Синтетичен каучук с по-малко абразия от естествения каучук
Изследователите са разработили материал от изкуствен каучук, който за първи път има по-добри свойства от естествения каучук и може да го замени при производството на гуми.
Гумите за камиони са изложени на голям стрес. От една страна, те обикновено изминават десетки километри на ден. От друга страна, те транспортират тонове тегло. Това прави още по-важно да имате възможно най-малко абразия. Следователно досега те са произвеждани главно от естествен каучук, който има най-добри стойности в това отношение.
Настоящата ситуация обаче предизвиква нервност сред много производители на гуми: гъбата Microcyclus ulei се е разпространила в Бразилия, страната на произход на каучука, и е причинила значителни урожаи там. Има голяма загриженост, че гъбата може да се разпространи и в Азия, където също се намират важни райони за отглеждане. Тогава световното производство на суровинен каучук би било в опасност. Няма еквивалентен заместител на много приложения, тъй като науката все още не е успяла да произведе синтетичен каучук, който има същите свойства като естествения материал. Изследователска група от различни институти на Фраунхофер вярва, че сега са постигнали пробив в това отношение. Твърди се, че техният синтетичен каучук се е доказал дори по-добре по отношение на абразивното поведение от гумите, изработени от конвенционален каучук.
Синтетичен каучук, направен от глухарчета
Учените се позовават на новия материал като биомиметичен синтетичен каучук с оптимизирано поведение на абразия (BISYKA). „Гумите от синтетичен каучук губят 30% по-малко маса от еквивалента от естествен каучук, а загубата на протектора е само наполовина. В допълнение, синтетичният каучук може да се произвежда в промишлен мащаб, като се използват съществуващи инсталации. Това означава: Синтетичният каучук предлага отлична алтернатива на естествения каучук - също и в областта на високопроизводителните гуми за камиони “, казва Улрих Вендлер, ръководител на проекта в пилотния завод на Фраунхофер за завод за синтез и обработка на полимери в Шкопау. Изследователи от Института за приложни полимерни изследвания IAP на Fraunhofer, за микроструктура на материали и системи IMWS, за молекулярна биология и приложна екология IME, за механика на материалите IWM и за силикатни изследвания ISC са участвали в разработването на новия материал.
Като първа стъпка те анализираха каучук, направен от глухарчета, за новия си продукт. Подобно на каучука, който се получава от каучукови дървета, около 95% от него се състои от полиизопрен, останалите биокомпоненти като протеини или липиди. Така че останалите 5% придават на каучука съответните свойства. Поради обширна детективска работа учените определят отделните компоненти и произвеждат каучук, изключвайки един от биокомпонентите във всяка серия от тестове и проверявайки свойствата на абразия на произведения синтетичен каучук - докато не идентифицират решаващите параметри.
Успешен практически тест от независима тестова лаборатория
Накрая те провериха свойствата на новия синтетичен каучук с това, което е известно като разтягаща кристализация: известно е, че естественият каучук образува кристални области, т.е. Изследователите също са извършили тази процедура върху изкуствен каучук, постигайки същите ефекти. След това те поискаха независима институция, Тестовата лаборатория Север, да провери резултатите им.
За да направят това, те направиха четири автомобилни гуми с протектор от новия материал. За сравнение бяха използвани гуми от естествен каучук. Комплектите гуми бяха монтирани на автомобил, който движеше 700 кръга в едната посока и 700 кръга в другата посока с различните гуми. Тогава гумата, изработена от гуми от естествен каучук, загуби 850 грама тегло и 0,94 милиметра протектор. От друга страна, гумата от синтетичен каучук е била само с 600 грама по-лека и профилът е намалял с 0,47 милиметра.
Партньор иска за пускането на пазара на новия материал за гуми
Изследователите са убедени, че могат допълнително да оптимизират пропорцията и състава на органичните компоненти, за да стигнат до още по-добра рецепта. В същото време те тестват влиянието на добавянето на силикати. Обикновено каучукът се смесва със сажди при производството на гуми за камиони, което създава черния цвят. Силикатните пълнители биха били един от начините за заместване на саждите.
В същото време учените вече търсят индустриални партньори, които искат да представят новия продукт на пазара. Във всеки случай производителите на гуми вече няма да се притесняват от заразяване с гъбички: глухарчетата растат изключително бързо и имат поколение от три месеца - с дървесен каучук това е седем години. Доставките щяха да бъдат осигурени. Между другото, производителят на гуми Continental също работи върху замяната на каучук с глухарчета.
Търсене на работа за инженери
Допълнителни статии по темата за транспорта: