Πολλά έχουν ειπωθεί για το πώς το γραφένιο θα φέρει επανάσταση στην ποδηλασία και χάρη στα ελαστικά Vittoria μπορούμε τώρα να το δούμε σε δράση
Έχουμε μιλήσει πολύ για το γραφένιο αυτούς τους τελευταίους μήνες, όπως και ο επιστημονικός κόσμος γενικότερα. Είναι το νέο θαυμαστό υλικό που προέρχεται από άνθρακα που υπόσχεται να κάνει τα προϊόντα απίστευτα ελαφριά και ισχυρά, καθώς και να έχει αξιοσημείωτη αγωγιμότητα, και έχει διαφημιστεί ως το μέλλον των σύνθετων υλικών και των ηλεκτρονικών. Η βιομηχανία ποδηλάτων έχει δείξει μεγάλο ενδιαφέρον για τις δυνατότητες του γραφενίου, αλλά ήταν κάτι περισσότερο από μια ιδέα – μέχρι τώρα. Η ιταλική μάρκα Vittoria μόλις κυκλοφόρησε μια παρτίδα προϊόντων με έγχυση γραφενίου, συμπεριλαμβανομένων των τροχών Qurano που εξετάσαμε στο τεύχος 41 και των ελαστικών Corsa G+ που παρουσιάσαμε το τελευταίο τεύχος.
Δεν είναι εύκολο να καταλάβουμε ακριβώς τι είναι το γραφένιο, πώς φαίνεται ή πώς χρησιμοποιείται για τη βελτίωση των προϊόντων ποδηλασίας, γι' αυτό η Cyclist ήρθε στην Ιταλία για να επισκεφτεί την Directa Plus, προμηθευτή γραφενίου της Vittoria. Η Directa Plus πρωτοστάτησε και κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μια μέθοδο εξαγωγής νανοαιμοπεταλίων 100% καθαρού γραφενίου από γραφίτη το 2005, μια διαδικασία που περιγράφει ως «απλή αν ξέρετε πώς».
«Εισάγουμε ένα υλικό πλήρωσης μεταξύ κάθε στρώματος γραφενίου και θερμαίνουμε τον γραφίτη στους 10.000°C, γεγονός που προκαλεί τον γραφίτη να «υπερδιαστέλλεται», λέει η Laura Rizzi, υπεύθυνη Έρευνας και Ανάπτυξης της Directa Plus. «Αυτό μας δίνει ένα πλέγμα καθαρού άνθρακα, χωρίς άλλα άτομα παρόντα ούτε ελαττώματα.» Απλό, ναι. Ο φούρνος του ποδηλάτη δεν ξεπερνάει πολύ τους 250°C, αλλά αν το έκανε…
Ο υπερδιογκωμένος γραφίτης μοιάζει με πυκνό μαύρο αφρό και αυτός ο αφρός είναι αρκετά σταθερός, επομένως αποθηκεύεται σε σάκους με μάλλον κοσμική εμφάνιση που ζυγίζουν μόλις 100 γραμμάρια όταν είναι γεμάτος. Συνολικά, η Directa Plus παράγει ήδη 30.000 τόνους γραφενίου ετησίως στις διάφορες μορφές του. Σε ό,τι αφορά τη Vittoria, η απόκτηση του γραφενίου ήταν το εύκολο μέρος – στην πραγματικότητα το να το βάλεις στο προϊόν ήταν το πραγματικό χτύπημα.
Νεύρα πρώτης νύχτας
«Πήγαμε στο άγνωστο το 2010 και δεν ξέραμε πώς θα τελείωνε», λέει ο CEO της Vittoria, Rudie Campagne. «Οι επαγγελματίες αγωνίζονται 30 εκατομμύρια χιλιόμετρα ετησίως με τα ελαστικά μας με ταχύτητες μερικές φορές πάνω από 100 χλμ. ώρα, όλα σε μια επιφάνεια επαφής 4 cm2. Είχαμε 20 εκατομμύρια πελάτες να επιλέξουν τα ελαστικά μας, οπότε το να αλλάζω οτιδήποτε με κάνει απίστευτα νευρικό.»
Ο Christian Lademann, ο διευθυντής προϊόντων οδικών ελαστικών της Vittoria, παραδέχτηκε ειλικρινά ότι τα αρχικά πειράματα γραφίνης της Vittoria δεν πήγαν ιδιαίτερα ομαλά.
«Μάθαινα πολλά κάνοντας», λέει. «Η πρώτη φορά που δοκιμάσαμε πριν από τέσσερα χρόνια ήταν μια αποτυχία. Δεν λειτούργησε. Χρειάστηκε να προσαρμόσουμε περαιτέρω και να τελειοποιήσουμε το ποσοστό γραφενίου αλλά και την εφαρμογή. Στην αρχή χρησιμοποιήσαμε τη σκόνη, η οποία είναι πολύ ελαφριά αλλά αν τη ρίξεις στο λάστιχο πώς μπορείς να την απλώσεις εξίσου; Δεν μπορείς. Το γραφένιο ήταν σαν μικρά εξογκώματα παντού.
«Το επόμενο βήμα ήταν για την Directa Plus να αναπτύξει το γραφένιο σε μια υγρή βάση που μπορούμε να αναμίξουμε στο καουτσούκ μας και να επιτύχουμε κατανομή που είναι πολύ πιο ομοιόμορφη. Αυτό ήταν το μεγάλο βήμα προς τα εμπρός στο προϊόν», προσθέτει ο Lademann.
Με το γραφένιο σε υγρή μορφή, τα νανοαιμοπετάλια μπορούν να κατανεμηθούν ομοιόμορφα σε όλο το καουτσούκ και επίσης να ευθυγραμμιστούν με το πέλμα (αν και μόνο ο έλεγχος αυτού κατά τη φάση ανάπτυξης περιλαμβάνει την πτώση του ελαστικού σε υγρό άζωτο και την επίστρωση του με χρυσό πριν από την εξέταση κάτω από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο). Με ακριβείς ποσότητες γραφενίου ομοιόμορφα κατανεμημένες στο πέλμα, η Vittoria δημιούργησε αυτό που αποκαλεί «έξυπνο ελαστικό». Υπό το φρενάρισμα, η τριβή στο έμπλαστρο επαφής τείνει να παραμορφώσει το καουτσούκ, γεγονός που ωθεί τα νανοαιμοπετάλια γραφενίου εκτός ευθυγράμμισης. Οι δεσμοί μεταξύ των νανοαιμοπεταλίων διατηρούν την ευθυγράμμισή τους, υποστηρίζοντας το καουτσούκ, αντιστέκονται στην παραμόρφωση και αυξάνουν την πρόσφυση.
Αυτή η αντίσταση ισχύει επίσης για ξένα σώματα που εισβάλλουν στο ελαστικό, προκαλώντας τρυπήματα και ενισχύουν τις ιδιότητες στεγανοποίησης χωρίς σωλήνα. Το γραφένιο βοηθά το λάστιχο να κλείνει πολύ γρήγορα γύρω από οποιεσδήποτε μικρές τρύπες στο ελαστικό.
«Τα ελαστικά μπορούν να επιστρέψουν στο προηγούμενο σχήμα τους πολύ πιο γρήγορα, λόγω της αλλαγής στην ελαστικότητα του καουτσούκ», λέει ο Lademann. Για παράδειγμα, η Vittoria παρέχει μια επίδειξη της οδήγησης των νέων ελαστικών χωρίς σωλήνα μπρος-πίσω πάνω από ένα κρεβάτι με καρφιά. Μετά από οκτώ διαδρομές πάνω από τα καρφιά, τα ελαστικά είναι ακόμα στα 80psi.
Ο Lademann θέλει να τονίσει ότι η προσθήκη γραφενίου στο καουτσούκ δεν κάνει την προκύπτουσα ένωση πιο σκληρή, αλλά ισχυρότερη, καθώς είναι εξίσου εύκαμπτη. Εάν αφαιρέσετε το γραφένιο, εξακολουθεί να είναι ένα πολύ σφιχτό αγωνιστικό ελαστικό τεσσάρων σύνθετων. Στα ελαστικά cyclocross το γραφένιο συγκρατεί το πέλμα σταθερό και αποτρέπει το «τσίξιμο του πόμλου», αυξάνοντας την πρόσφυση σε βαθιά λάσπη. Η πρόσθετη αντοχή σημαίνει επίσης ότι τα ελαστικά από γραφένιο θα πρέπει να είναι ικανά για τεράστια χιλιόμετρα. Ο Lademann λέει ότι έχει διανύσει πάνω από 2.000 χιλιόμετρα με ένα ζευγάρι ελαστικά TT και μας δείχνει ένα ζευγάρι μεταχειρισμένων ελαστικών δρόμου που δεν έχουν σχεδόν καμία φθορά μετά από 6.000 χιλιόμετρα.
Γραφένιο και λαβή
Τελικά για τα ελαστικά το θέμα είναι η πρόσφυση, όπως ο Lademann γνωρίζει πολύ καλά από την εποχή του στους επαγγελματίες: «Παλιά είχα έναν χορηγό που έφτιαχνε ένα χρωματιστό ελαστικό και έπρεπε να σταματήσω να αγωνίζομαι σε ένα κριτήριο απόσχισης εξαιτίας αυτού. Ήταν υγρό και γλιστρούσα όλη την ώρα - το μπροστινό και το πίσω μέρος γλίστρησαν μακριά. Ήμουν σίγουρος ότι θα κερδίσω, αλλά τα ελαστικά ήταν ένας εφιάλτης. Με έχασαν τον αγώνα.
«Έκανα πολλές δοκιμές με ελαστικά των ανταγωνιστών», προσθέτει. «Όλα τα ελαστικά λειτουργούν καλά σε στεγνές συνθήκες – μόνο στο βρεγμένο παρατηρείς τη διαφορά.» Είναι το ίδιο είδος προσωπικής ανατροφοδότησης που απαιτεί ο Lademann από τους επαγγελματίες αναβάτες που υποστηρίζει η Vittoria.
«Κάνουμε ειδική ανάπτυξη με τις επαγγελματικές ομάδες», λέει. «Ο John Degenkolb κέρδισε με το ελαστικό μας Roubaix των 30 mm την πρώτη φορά που έτρεξε με αυτό. Είναι μεγαλύτερος όγκος, αλλά το νέο Corsa έχει την ίδια κατασκευή. Μας βοηθούν ακόμη και να προσαρμόσουμε λίγο την εμβέλειά μας. Δεν είχαμε ξανακάνει ελαστικά 30 χιλιοστών, αλλά επίσης βοηθούν με τις ενώσεις.
«Ο Giant-Alpecin αγωνιζόταν στο Corsa SC και τον Δεκέμβριο [2015] θα δουν τα νέα ελαστικά για πρώτη φορά. Μερικοί αναβάτες μπορεί να φοβούνται την κακή πρόσφυση – φοβούνται πάντα την αλλαγή, επομένως πρέπει να τους πείσουμε. Η έλλειψη αυλακώσεων από ψαροκόκαλα κάνει τους ανθρώπους να ανησυχούν για την υδρολίσθηση, αλλά δεν υπάρχει ως πρόβλημα.'
Και γιατί συμβαίνει αυτό; Ο Lademann εξηγεί ότι οι αυλακώσεις στα ελαστικά είναι απλώς για επίδειξη, ένας ενισχυτής εμπιστοσύνης. Τα ελαστικά ποδηλάτων απλώς δεν έχουν την αδρανειακή μάζα για να εξαναγκάσουν το νερό να βγει μέσα από τις αυλακώσεις, όπως τα ελαστικά αυτοκινήτων. Είναι επίσης πολύ σπάνιο να πετύχεις τις ταχύτητες που απαιτούνται για να πετάξεις ένα ποδήλατο με υδροπλάνο (περίπου 200 kmh): «Πρέπει να το αποδείξουν στον εαυτό τους. Η Μαγιόρκα είναι ένα εξαιρετικό πεδίο δοκιμών καθώς οι δρόμοι είναι πολύ ολισθηροί. Αλλά τότε πρέπει να αγωνιστούν πάνω τους. Αυτή είναι η στιγμή που πρέπει να τους πείσουμε ότι τα νέα ελαστικά είναι καλύτερα από τα παλιά.
«Θα μας ζητούν πάντα να το κάνουμε εξαιρετικά ελαστικό, επειδή δεν τους νοιάζει τα χιλιόμετρα. Μετά από 260 χιλιόμετρα, αν φθαρεί, δεν τους νοιάζει γιατί δεν τους κοστίζει τίποτα η αντικατάσταση», προσθέτει. Σχετικά με την ακριβή ποσότητα ελαστικών που προμήθευε η Vittoria, η Lademann ήταν λίγο λιγότερο προσεχής.
«Είναι πολλά. Δεν επιτρέπεται να πω, αλλά είναι πολλά. Δεν το πληρώνω όμως – αυτός είναι ο Ρούντι.»
ευρωπαϊκές προοπτικές
Υπήρξε μικρή αναταραχή όταν η Vittoria μετέφερε την παραγωγή ελαστικών της στην Ταϊλάνδη πριν από μερικά χρόνια και, παρόλο που το γραφένιο παράγεται στην Ιταλία, το τελικό προϊόν παράγεται στην Άπω Ανατολή. Μερικοί άνθρωποι διστάζουν σχετικά με το σκεπτικό τους, αλλά ο Campagne είναι απολύτως σαφής: «Στην Ευρώπη υπάρχει μια πνευματική αλαζονεία με την τεχνολογική καινοτομία. Κλασική εσωστρεφή νοοτροπία. Δεν υπάρχει κρατική υποστήριξη. Η Κίνα επενδύει 200 δισεκατομμύρια δολάρια το χρόνο και εμείς απλώς καθόμαστε εδώ για την πολιτιστική μας κληρονομιά. Αν ξυπνάτε στην Ταϊβάν στις 6 π.μ., έχετε καθυστερήσει μια μέρα - στην Ευρώπη, είστε μια μέρα νωρίτερα.»
Η Vittoria άνοιξε πραγματικά μια νέα εγκατάσταση στην Άπω Ανατολή για να ασχοληθεί με την προσθήκη γραφενίου στα διάφορα προϊόντα της. Προς το παρόν, περιλαμβάνεται σε μερικά σετ τροχών και αγωνιστικά ελαστικά υψηλής ποιότητας, αλλά μέσα σε ένα χρόνο η εταιρεία αναμένει να προσθέσει γραφένιο σε ολόκληρη τη γκάμα ελαστικών. Η Vittoria's είναι μια κοινοπραξία με την Directa Plus και έχει μια συμφωνία αποκλειστικότητας για τη χρήση γραφενίου σε «δύτροχα οχήματα», αλλά παραδέχεται ότι σύντομα και άλλοι ανταγωνιστές θα θέλουν ένα κομμάτι της δράσης. Ένα σημαντικό τμήμα της επιχείρησης της Vittoria παράγει ελαστικά για άλλες μάρκες και αυτή η επιχείρηση θα συρρικνωθεί γρήγορα εάν αρνιόταν να μοιραστεί τα προϊόντα γραφενίου της, αν και η Campagne παραδέχεται ότι είναι μια ευαίσθητη κατάσταση.«Αυτή τη στιγμή μοιραζόμαστε αυτήν την τεχνολογία. Οι αγορές δεν μπορούν να ελέγχονται από μονοπώλια, επομένως θα χρειαστεί να επεκταθούμε, αλλά αυτή τη στιγμή θέλουμε το εμπορικό πλεονέκτημα.»
Επιστρέφοντας στις διασκεδαστικές επιδείξεις και μας δείχνει πώς μια λεπτή στρώση μελανιού γραφενίου κάνει τα φύλλα πολυστυρενίου άμεσα επιβραδυντικά της φλόγας και πώς ο αφρός γραφενίου απωθεί το νερό και απορροφά το λάδι. Αυτή η ευελιξία είναι που έχει ενθουσιάσει τη Vittoria με τα μελλοντικά προϊόντα και γι' αυτό η Campagne δεν βλέπει τα ελαστικά ως το τέλος των εφαρμογών του γραφενίου στη βιομηχανία ποδηλάτων.
‘Ξεκινήσαμε να δοκιμάζουμε το γραφένιο σε ρότορες άνθρακα [δισκόφρενο] και απέσυρε τη θερμότητα πολύ καλύτερα. Μπορούμε να δούμε το γραφένιο να χρησιμοποιείται σε υφάσματα που θα μπορούσαν να προστατεύσουν τους ανθρώπους σε ατυχήματα. Θα μπορούσε ακόμη και να χρησιμοποιηθεί για να διαχέει τη θερμότητα μακριά από το σώμα.»
Έχετε λοιπόν: το γραφένιο είναι το μέλλον. Αλλά το ήξερες ήδη, σωστά;
Vittoria.com
