PARA EL TRANSPORTE DEL FUTURO

El neumático en la era de la movilidad sostenible, autónoma y conectada

De los clásicos objetivos de seguridad y confort que se le puede pedir a un buen neumático, ahora, su papel en la nueva era de la movilidad sostenible, autónoma y conectada, se complementarán con otras innovaciones.

El neumático en la era de la movilidad sostenible, autónoma y conectada.
El neumático en la era de la movilidad sostenible, autónoma y conectada.

De los clásicos objetivos de seguridad y confort que se le puede pedir a un buen neumático (acompañados de un precio razonable), ahora, su papel en la nueva era de la movilidad sostenible, autónoma y conectada, se complementarán con otras innovaciones vinculadas al: diseño, los materiales, su ecoeficiencia y una relación directa con la gestión electrónica e inteligente del sistema y la carrocería.

Actualmente, desde un punto de vista normativo, el neumático se identifica a través de una geometría y  unas referencias que lo definen técnicamente mediante la inscripción situada en su flanco: dimensión, índice de carga, código develocidad, modelo, usos… Puedes realizar un ejercicio de comparación de referencias (y precios) en neumáticos.es

También desde 2012, se le exige un etiquetado europeo que nos permita valorar características relacionadas con el consumo eficiente de carburante, su nivel adherencia en superficie mojada, y una indicación numérica del nivel de ruido o de emisión acústica del neumático expresado en decibelios.

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Encontrar el compromiso “ECO” de una mejor eficiencia en el consumo de carburante o en la seguridad de la frenada, supone conseguir un compromiso entre un bajo coeficiente de rodadura (CRR) y un alto índice de adherencia (IA). Una relación inversa que obliga a los fabricantes a investigar y desarrollar para conseguir nuevos compuestos con mejores prestaciones.

Para la mejora de estos aspectos relacionados con la seguridad, el confort y la eco-eficiencia, se está trabajando por parte de los fabricantes en la innovación y desarrollo de nuevos productos con una mayor ambición y exigencia técnica y medioambiental, así como para su integración en futuros sistemas autónomos.

Otras materias primas: el caucho fabricado a partir de la planta del Diente de León, las cáscaras de arroz o el aceite de soja

Uno de los aspectos en que se centran las actuales investigaciones es en el desarrollo de nuevas materias primas. Para ello, se han buscado alternativas desde diferentes campos que pretenden una mejora sustancial en el terreno de la sostenibilidad a lo largo de todo su ciclo vital, desde las materias primas y procesos de producción, hasta el del reciclado y posterior reaprovechamiento en una nueva materia prima.

Desde este punto de vista, son interesantes las experiencias llevadas a cabo por Continental en la mejora de la sostenibilidad a lo largo del ciclo vital del neumático. Para ello, ha centrado sus investigaciones en una mejora en la producción de la materia prima, mediante la sustitución del uso del caucho natural, conseguido a la manera tradicional de manera muy limitada en determinadas áreas subtropicales, por el de la planta de Diente de León Ruso, que permite una más extensa posibilidad geográfica para su cultivo. 

Una consecuencia de esta aplicación sería la mejora en la logística y su consecuente efecto en la “carga” derivada de su consumo energético. También de proporcionar mejores logros en la reducción de la resistencia a la rodadura.

Con los mismos objetivos está trabajando Goodyear mediante la utilización de nuevas materias. Recientemente, ha conseguido muy buenos resultados utilizando las cáscaras de arroz para conseguir sílice, un subproducto derivado de sus cenizas que le permite reforzar las bandas de los neumáticos y disminuir la resistencia a la rodadura, además de mejorar el consumo de combustible y una mejor tracción y agarre sobre superficies mojadas.

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De la misma forma el aceite de soja se está utilizando como medio para reducir la cantidad de petróleo que se emplea en la fabricación de neumáticos y mediante el aumento de la vida útil de los mismos que se cifra hasta en un 10%.

Ahorro de energía a través del neumático y una red inteligente de movilidad

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Otro de los campos de aplicación de la innovación en el terreno del transporte lo podemos apreciar mediante soluciones que maximizan el ahorro energético aprovechando cualquier punto del sistema desde donde se puedan obtener.

A través del neumático y otras partes del automóvil como el desplazamiento del amortiguador, la frenada o el calor acumulado, se aprovechará su energía para generar electricidad utilizando los principios básicos de fricción, inducción magnética, termopar, presión, calor… 

En el esquema de la figura adjunta, podemos ver el automóvil y los diferentes puntos de aprovechamiento de gestión y recuperación de la energía que ha presentado un joven investigador de 23 años llamado Artur Ząbczyk. Su propuesta: Sistema de Gestión y Recuperación de Energía (MaRS) queda complementada mediante una red inteligente que posibilita la comunicación entre usuarios sobre la movilidad y las condiciones del tráfico que han de posibilitar un mayor ahorro energético.

El neumático como fuente de energía eléctrica

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El neumático como generador eléctrico, es una realidad que ya tuvimos ocasión de conocer en el Salón Internacional del Automóvil de Ginebra de 2015 de la mano de Goodyear.

La forma de producir la electricidad para el posterior almacenaje en las baterías, lo realiza mediante la utilización de dos tipos de materiales: uno termoeléctrico, que se encarga de aprovechar el calor acumulado en su interior para transformarlo en electricidad, y el otro piezoeléctrico, que se encarga de aprovechar la presión y las vibraciones que recibe el neumático en su continuo contacto con el suelo para  transformarlas en energía eléctrica.

Además, estructuralmente, incorpora un entramado reticular en 3D en su interior que le confiere un mejor comportamiento en caso de pinchazo al permitirle soportar el peso del vehículo. 

En su parte exterior, la forma del dibujo de los nuevos canales, atenúa el impacto del ruido producido en la rodadura y mejora las condiciones para evitar el aquaplaning.

El IntelliGrip para vehículos autónomos e inteligentes

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Si el futuro de la movilidad pasa por la conducción autónoma, tal como se prevé en el futuro,  será necesario disponer de neumáticos más inteligentes, integrados y conectados. Esto es lo que Goodyear nos propone mediante su prototipo IntelliGrip presentado en el pasado Salón Internacional del Automóvil de Ginebra.

Se trata de un neumático que incorpora nuevas tecnologías de control mediante sensores que ofrecen una información complementaria y de apoyo a los vehículos autónomos con el fin de reforzar su seguridad, tanto para el peatón como para el propio conductor.

Poder parametrizar el control de la presión, la temperatura o la carga y ponerlo todo al servicio de una información compartida en el día a día en nuestras ciudades también inteligentes y conectadas, puede ayudar a una mayor seguridad y eficiencia como resultado de una buena interacción.

Diseñar neumáticos imitando la naturaleza: Biomímesis

Pero no solamente se trabaja en el uso de nuevas materias primas o de la electrónica en el neumático del futuro. Uno de los campos de investigación más innovadores viene de la mano del diseño. Mediante el Eagle-360 de Goodyear se ha conseguido un nuevo neumático esférico diseñado bajo el principio de imitación de la naturaleza: biomímesis.

Mediante la observación de determinados elementos de la naturaleza, que gracias a sus formas, texturas y composición realizan funciones perfectamente transportables al ámbito del neumático, permiten obtener resultados como los que por ejemplo nos proporciona una esponja o las características de las formas de un coral. 

Todo ello para poder traducirse en una mejor absorción y secado del suelo mojado o para crear un mejor contacto mediante la forma de sus surcos multidireccionales. Además de presentar una forma esférica que mejora el coeficiente de fricción y facilita la fluidez hidrodinámica a lo largo de su superficie.

En definitiva, como apuntábamos al principio, conseguir un mayor compromiso entre bajo coeficiente de rodadura y un alto índice de adherencia.

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