Puno je rečeno o tome kako će grafen napraviti revoluciju u biciklizmu, a zahvaljujući Vittoria gumama sada ga možemo vidjeti na djelu
Posljednjih nekoliko mjeseci puno smo razgovarali o grafenu, a isto tako i znanstveni svijet u cjelini. To je novi čudesni materijal dobiven od ugljika koji obećava da će proizvode učiniti nevjerojatno laganima i jakima, kao i da će imati izvanrednu vodljivost, a reklamira se kao budućnost kompozita i elektronike. Biciklistička industrija pokazala je veliko zanimanje za potencijal grafena, ali to je bilo nešto više od koncepta - do sada. Talijanski brend Vittoria upravo je izdao seriju proizvoda prožetih grafenom, uključujući kotače Qurano koje smo pregledali u izdanju 41 i gume Corsa G+ koje smo predstavili u prošlom broju.
Nije lako razumjeti točno što je grafen, kako izgleda ili kako se koristi za poboljšanje biciklističkih proizvoda, zbog čega je Cyclist došao u Italiju kako bi posjetio Directa Plus, dobavljača grafena za Vittoriju. Directa Plus je 2005. uvela i patentirala metodu ekstrakcije 100% čistih grafenskih nanopločica iz grafita, proces koji opisuje kao "jednostavan ako znaš kako".
'Umećemo materijal za punjenje između svakog sloja grafena i zagrijavamo grafit na 10 000°C, što uzrokuje da se grafit "super širi", kaže Laura Rizzi, voditeljica istraživanja i razvoja u Directa Plus. ‘Ovo nam daje čistu ugljičnu rešetku, bez drugih prisutnih atoma niti defekata.’ Jednostavno, da. Biciklistička pećnica se ne zagrijava mnogo iznad 250°C, ali da jest…
Superekspandirani grafit izgleda kao gusta crna pjena i ta je pjena prilično stabilna, pa se skladišti u vrećama prilično običnog izgleda koje teže samo 100 g kada su pune. Ukupno, Directa Plus već proizvodi 30.000 tona grafena godišnje u različitim oblicima. Što se Vittorie tiče, nabava grafena bila je lakši dio – zapravo ubacivanje u proizvod bilo je prava glava.
Živci prve noći
'Otišli smo u nepoznato 2010. i zapravo nismo znali kako će to završiti,' kaže izvršni direktor Vittorije Rudie Campagne. 'Profesionalci se utrkuju 30 milijuna kilometara godišnje na našim gumama pri brzinama ponekad iznad 100 kmh, a sve na kontaktnoj površini od 4 cm2. Imali smo 20 milijuna kupaca koji su odabrali naše gume, tako da me promjena bilo čega čini nevjerojatno nervoznim.’
Christian Lademann, Vittorijin voditelj proizvoda za cestovne gume, bio je iskren u svom priznanju da Vittorijini početni eksperimenti s grafenom nisu prošli baš glatko.
'Bilo je to puno učenja kroz rad', kaže on. 'Prvi put kad smo pokušali prije četiri godine bio je neuspjeh. Nije uspjelo. Trebali smo dodatno prilagoditi i fino podesiti postotak grafena, ali i aplikaciju. U početku smo koristili puder, koji je vrlo lagan, ali ako ga stavite u gumu kako ga možete ravnomjerno rasporediti? Ne možete. Grafen je bio poput malih izbočina posvuda.
‘Sljedeći korak bio je da Directa Plus razvije grafen u tekućoj bazi koju možemo umiješati u našu gumu i postići puno ravnomjerniju distribuciju. Ovo je bio veliki korak naprijed u proizvodu,’ dodaje Lademann.
S grafenom u tekućem obliku, nanopločice se mogu ravnomjerno rasporediti po gumi i također poravnati s gaznim slojem (iako samo provjeravanje ovoga tijekom faze razvoja uključuje spuštanje gume u tekući dušik i pozlaćivanje prije pregleda pod elektronskim mikroskopom). S preciznim količinama grafena ravnomjerno raspoređenim kroz gazni sloj, Vittoria je stvorila ono što naziva 'inteligentnom gumom'. Pri kočenju trenje na kontaktnoj površini nastoji deformirati gumu, što gura grafenske nanopločice izvan poravnanja. Veze između nanopločica djeluju tako da zadrže svoje poravnanje, podupiru gumu, odupiru se deformaciji i povećavaju prianjanje.
Ova otpornost također se odnosi na strana tijela koja ulaze u gumu, uzrokujući bušenje i poboljšava svojstva brtvljenja bez zračnica. Grafen pomaže da se guma vrlo brzo zatvori oko malih rupa u gumi.
‘Gume se mogu mnogo brže vratiti u svoj prethodni oblik, zbog promjene elastičnosti gume,’ kaže Lademann. Kao primjer, Vittoria nudi demonstraciju vožnje novih guma bez zračnica naprijed-natrag preko sloja čavala. Nakon osam vožnji preko čavala, gume su još uvijek na 80psi.
Lademann želi naglasiti da dodavanje grafena u gumu ne čini dobivenu smjesu tvrđom, već jačom, budući da je jednako podatna. Ako izbacite grafen, to je i dalje trkaća guma s četiri spoja koja se vrlo dobro prianja. U ciklokros gumama grafen drži gazni sloj čvrstim i sprječava "vrzanje kvrge", povećavajući trakciju u dubokom blatu. Dodatna čvrstoća također znači da bi gume s grafenom trebale moći prijeći ogromne kilometraže. Lademann kaže da je prešao preko 2000 km na paru TT guma i pokazuje nam par rabljenih cestovnih guma koje se gotovo uopće ne troše nakon 6000 km.
Grafen i grip
Naposljetku, kod guma problem je prianjanja, kao što Lademann predobro zna iz svog vremena u profesionalnom rangu: 'Nekada sam imao sponzora koji je proizvodio gumu u boji i morao sam prestati utrkivati se u kriterijskom bijegu zbog toga. Bilo je mokro i cijelo vrijeme sam klizio - prednji i stražnji su skliznuli. Bio sam uvjeren da ću pobijediti, ali gume su bile noćna mora. Izgubili su me u utrci.
'Napravio sam puno testiranja s konkurentskim gumama,' dodaje. ‘Sve gume rade dobro u suhim uvjetima – razliku možete primijetiti samo na mokrom.’ To je ista vrsta osobnih povratnih informacija koju Lademann zahtijeva od profesionalnih vozača koje Vittoria podržava.
'Radimo poseban razvoj s profesionalnim timovima,' kaže on. 'John Degenkolb pobijedio je na našoj gumi Roubaix od 30 mm prvi put kad se na njoj utrkivao. Veći je volumen, ali nova Corsa dijeli istu konstrukciju. Čak nam pomažu da malo prilagodimo asortiman. Nikad prije nismo radili gume od 30 mm, ali i one pomažu sa smjesama.
‘Giant-Alpecin nekada se utrkivao na Corsi SC i u prosincu [2015.] će po prvi put vidjeti nove gume. Neki se vozači mogu bojati lošeg prianjanja – uvijek se boje promjena pa ih moramo uvjeriti. Nedostatak utora za riblju kost tjera ljude da brinu o akvaplaningu, ali to ne postoji kao problem.’
A zašto je to tako? Lademann objašnjava da su utori na gumama samo za pokazivanje, za podizanje samopouzdanja. Gume za bicikle jednostavno nemaju inercijsku masu za izbacivanje vode kroz utore kao što to čine gume za automobile. Također je vrlo rijetko doseći brzine potrebne za akvaplan vožnje bicikla (otprilike 200 kmh): 'Oni to moraju sami sebi dokazati. Mallorca je odličan poligon jer su ceste vrlo skliske. Ali onda se trebaju utrkivati na njima. Ovo je vrijeme kada ih moramo uvjeriti da su nove gume bolje od starih.
‘Uvijek će od nas tražiti da ga učinimo super savitljivim jer ih nije briga za kilometražu. Nakon 260 km, ako se istroši, nije ih briga jer ih zamjena ne košta ništa,' dodaje. Što se tiče točne količine guma koje isporučuje Vittoria, Lademann je bio nešto manje otvoren.
‘Puno je. Ne smijem reći, ali je puno. Ja to ipak ne plaćam – to je Rudie.’
Europski pogled
Došlo je do male buke kada je Vittoria prije nekoliko godina preselila svoju proizvodnju guma na Tajland i, iako se grafen proizvodi u Italiji, konačni proizvod proizvodi se na Dalekom istoku. Neki se ljudi dvoume oko svojih razmišljanja, ali Campagne je potpuno jasan: 'U Europi postoji intelektualna arogancija s tehnološkim inovacijama. Klasičan mentalitet okrenut prema unutra. Nema državne potpore. Kina ulaže 200 milijardi dolara godišnje, a mi samo sjedimo na našoj kulturnoj baštini. Ako se u Tajvanu probudite u 6 ujutro, kasnite dan – u Europi ste uranili dan.’
Vittoria je zapravo otvorila novi pogon na Dalekom istoku kako bi se bavila dodavanjem grafena svojim raznim proizvodima. Za sada je uključen u nekoliko kotača i vrhunskih trkaćih guma, ali u roku od godinu dana tvrtka očekuje da će dodati grafen cijeloj ponudi guma. Vittoria's je joint venture s Directom Plus i ima ugovor o ekskluzivnosti korištenja grafena na 'vozilima na dva kotača', ali priznaje da će uskoro i drugi konkurenti htjeti dio akcije. Značajan dio Vittorijina poslovanja je proizvodnja guma za druge marke i taj bi se posao brzo smanjio ako bi odbila dijeliti svoje proizvode od grafena, iako Campagne priznaje da je to osjetljiva situacija.'Trenutačno malo dijelimo ovu tehnologiju. Tržišta ne mogu kontrolirati monopoli, pa ćemo se morati proširiti, ali upravo sada želimo komercijalnu prednost.’
Vratimo se na zabavne demonstracije i pokazano nam je kako tanki sloj grafenske tinte čini polistirenske ploče trenutačno otpornima na plamen i kako grafenska pjena odbija vodu i upija ulje. Upravo je ta svestranost ono zbog čega je Vittoria oduševljena budućim proizvodima i to je razlog zašto Campagne ne vidi gume kao kraj primjene grafena u industriji bicikala.
‘Počeli smo testirati grafen u karbonskim [disk kočnicama] rotorima i on je puno bolje odvodio toplinu. Vidimo da se grafen koristi u tekstilu koji bi mogao zaštititi ljude u nesrećama. Može se čak koristiti za odvođenje topline od tijela.’
Imate ga: grafen je budućnost. Ali to ste već znali, zar ne?
Vittoria.com
