Banyak yang telah diperkatakan tentang cara graphene akan merevolusikan berbasikal, dan terima kasih kepada tayar Vittoria kini kami dapat melihatnya beraksi
Kami telah banyak bercakap tentang graphene beberapa bulan kebelakangan ini, dan begitu juga dunia saintifik pada umumnya. Ia adalah bahan ajaib baharu yang diperoleh daripada karbon yang menjanjikan untuk menjadikan produk sangat ringan dan kuat, serta mempunyai kekonduksian yang luar biasa, dan ia telah disebut-sebut sebagai masa depan komposit dan elektronik. Industri basikal telah menunjukkan minat yang besar terhadap potensi graphene, tetapi ia hanya sekadar konsep - sehingga kini. Jenama Itali Vittoria baru sahaja mengeluarkan sekumpulan produk yang diselitkan graphene termasuk roda Qurano yang kami semak dalam isu 41 dan tayar Corsa G+ yang kami paparkan keluaran lepas.
Bukan mudah untuk memahami dengan tepat apa itu graphene, rupa bentuknya atau cara ia digunakan untuk meningkatkan produk berbasikal, itulah sebabnya Cyclist telah datang ke Itali untuk melawat Directa Plus, pembekal graphene kepada Vittoria. Directa Plus mempelopori dan mematenkan kaedah mengekstrak 100% nanoplatelet graphene tulen daripada grafit pada tahun 2005, satu proses yang disifatkannya sebagai 'mudah jika anda tahu bagaimana'.
‘Kami memasukkan bahan pengisi di antara setiap lapisan graphene dan memanaskan grafit kepada 10, 000°C, yang menyebabkan grafit menjadi “super mengembang”,’ kata Laura Rizzi, pengurus R&D di Directa Plus. 'Ini memberikan kita kekisi karbon tulen, tanpa atom lain hadir atau cacat.' Mudah, ya. Ketuhar penunggang basikal tidak melepasi 250°C tetapi jika ia…
Grafit yang sangat mengembang kelihatan seperti buih hitam pekat dan buih ini agak stabil, jadi ia disimpan dalam guni yang kelihatan agak biasa yang beratnya hanya 100g apabila disumbat penuh. Secara keseluruhan, Directa Plus telah menghasilkan 30, 000 tan graphene setahun dalam pelbagai bentuknya. Bagi Vittoria, mendapatkan graphene adalah perkara yang mudah – sebenarnya memasukkannya ke dalam produk itu adalah masalah yang sebenarnya.
Saraf malam pertama
‘Kami pergi ke tempat yang tidak diketahui pada tahun 2010 dan tidak benar-benar tahu bagaimana ia akan berakhir,’ kata Ketua Pegawai Eksekutif Vittoria Rudie Campagne. 'Para profesional berlumba 30 juta kilometer setahun dengan tayar kami pada kelajuan kadang-kadang melebihi 100kmj, semuanya pada tampalan sentuhan 4cm2. Kami mempunyai 20 juta pelanggan memilih tayar kami, jadi menukar apa-apa sahaja membuatkan saya berasa sangat gementar.’
Christian Lademann, pengurus produk tayar jalan Vittoria, berterus terang dalam pengakuannya bahawa percubaan graphene awal Vittoria tidak berjalan dengan lancar.
‘Ia adalah banyak pembelajaran dengan melakukan,’ katanya. 'Kali pertama kami mencuba empat tahun lalu ia adalah kegagalan. Ia tidak berjaya. Kami perlu melaraskan dan memperhalusi peratusan graphene tetapi juga aplikasinya. Pada mulanya kami menggunakan serbuk yang sangat ringan tetapi jika anda membuangnya ke dalam getah bagaimana anda boleh menyebarkannya sama rata? anda tidak boleh. Grafena adalah seperti benjolan kecil di mana-mana.
‘Langkah seterusnya ialah Directa Plus membangunkan graphene dalam asas cecair yang boleh kita campurkan ke dalam getah kita dan mencapai pengedaran yang lebih sekata. Ini adalah langkah besar ke hadapan dalam produk, ' tambah Lademann.
Dengan graphene dalam bentuk cecair, nanoplatelet boleh diagihkan sama rata ke seluruh getah dan juga diselaraskan dengan bunga (walaupun hanya memeriksa ini semasa fasa pembangunan melibatkan menjatuhkan tayar dalam nitrogen cecair dan saduran emas, sebelum pemeriksaan di bawah mikroskop elektron). Dengan kuantiti tepat graphene yang diagihkan secara seragam melalui bunga, Vittoria telah mencipta apa yang dipanggil 'tayar pintar'. Di bawah brek geseran pada tampalan sesentuh cenderung untuk mengubah bentuk getah, yang menolak nanoplatelet graphene keluar daripada penjajaran. Ikatan antara nanoplatelet bertindak untuk mengekalkan penjajarannya, menyokong getah, menentang ubah bentuk dan meningkatkan cengkaman.
Rintangan ini juga terpakai kepada badan asing yang menyerang tayar, menyebabkan pancit, dan meningkatkan sifat pengedap tanpa tiub. Grafena membantu getah menutup dengan cepat di sekeliling sebarang lubang kecil pada tayar.
‘Tayar dapat kembali ke bentuk sebelumnya dengan lebih cepat, disebabkan oleh perubahan keanjalan getah, ' kata Lademann. Sebagai contoh Vittoria menyediakan demonstrasi menunggang tayar tanpa tiub baru ke sana ke mari di atas lapisan paku. Selepas lapan larian di atas paku, tayar masih pada 80psi.
Lademann ingin menekankan bahawa menambah graphene pada getah tidak menjadikan sebatian yang terhasil lebih keras, tetapi lebih kuat, kerana ia sama lembut. Jika anda mengeluarkan graphene, ia masih merupakan tayar perlumbaan empat kompaun yang sangat mencengkam. Dalam tayar cyclocross, graphene memegang teguh bunga dan menghalang 'knob squirt', meningkatkan daya tarikan dalam lumpur dalam. Kekuatan tambahan juga bermakna tayar graphene harus mampu melakukan perbatuan yang besar. Lademann berkata dia telah menempuh lebih 2, 000km dengan sepasang tayar TT, dan menunjukkan kepada kami sepasang tayar jalan terpakai yang hampir tidak haus selepas 6, 000km.
Grafena dan cengkaman
Akhirnya untuk tayar masalahnya ialah cengkaman, kerana Lademann tahu dengan sangat baik dari zamannya dalam barisan profesional: 'Saya pernah mempunyai penaja yang membuat tayar berwarna dan saya terpaksa berhenti berlumba dalam pemecahan kriteria kerana itu. Ia basah dan saya menggelongsor sepanjang masa - bahagian depan dan belakang tergelincir. Saya yakin saya akan menang tetapi tayar itu adalah mimpi ngeri. Mereka kehilangan saya dalam perlumbaan.
‘Saya melakukan banyak ujian dengan tayar pesaing,’ tambahnya. ‘Semua tayar berfungsi dengan baik dalam keadaan kering – hanya dalam keadaan basah anda dapat melihat perbezaannya.’ Maklum balas peribadi yang sama seperti yang dituntut oleh Lademann daripada penunggang profesional yang disokong Vittoria.
‘Kami melakukan pembangunan khas bersama pasukan pro,’ katanya. 'John Degenkolb memenangi tayar Roubaix 30mm kami pada kali pertama dia berlumba dengannya. Ia adalah volum yang lebih besar, tetapi Corsa baharu berkongsi pembinaan yang sama. Mereka juga membantu kami melaraskan julat kami sedikit. Kami tidak pernah membuat tayar 30mm sebelum ini, tetapi ia juga membantu dengan kompaun.
‘Giant-Alpecin pernah berlumba di Corsa SC dan pada bulan Disember [2015] mereka akan melihat tayar baharu buat kali pertama. Sesetengah penunggang mungkin takut cengkaman yang lemah - mereka sentiasa takut perubahan jadi kami perlu meyakinkan mereka. Kekurangan alur tulang ikan membuatkan orang ramai bimbang tentang aquaplaning, tetapi ia tidak wujud sebagai masalah.’
Dan kenapa begitu? Lademann menjelaskan bahawa alur pada tayar hanyalah untuk pertunjukan, penguat keyakinan. Tayar basikal tidak mempunyai jisim inersia untuk memaksa air keluar melalui alur seperti yang dilakukan oleh tayar kereta. Ia juga sangat jarang untuk mencapai kelajuan yang diperlukan untuk mengangkut basikal (kira-kira 200kmj): 'Mereka perlu membuktikannya kepada diri mereka sendiri. Mallorca adalah tempat ujian yang hebat kerana jalan raya sangat licin. Tetapi kemudian mereka perlu berlumba dengan mereka. Inilah masanya kita perlu meyakinkan mereka bahawa tayar baharu lebih baik daripada tayar lama.
‘Mereka akan sentiasa meminta kami menjadikannya sangat anjal kerana mereka tidak mengambil berat tentang perbatuan. Selepas 260km, jika ia haus mereka tidak kisah kerana ia tidak memerlukan kos apa-apa untuk menggantikannya,' tambahnya. Mengenai jumlah sebenar tayar yang dibekalkan Vittoria, Lademann agak kurang akan datang.
‘Memang banyak. Saya tidak dibenarkan untuk mengatakan, tetapi ia banyak. Saya tidak membayarnya – itu Rudie.’
Pandangan Eropah
Terdapat kekecohan kecil apabila Vittoria memindahkan pengeluaran tayarnya ke Thailand beberapa tahun lalu dan, walaupun graphene dihasilkan di Itali, produk akhir dihasilkan di Timur Jauh. Sesetengah orang keliru tentang alasan mereka, tetapi Campagne sangat jelas: 'Di Eropah terdapat keangkuhan intelektual dengan inovasi teknologi. Mentaliti klasik yang melihat ke dalam. Tiada sokongan kerajaan. China melabur $200 bilion setahun dan kami hanya duduk di sini mengenai warisan budaya kami. Jika anda bangun di Taiwan pada pukul 6 pagi, anda lewat sehari – di Eropah, anda sehari lebih awal.’
Vittoria sebenarnya telah membuka kemudahan baharu di Timur Jauh untuk menangani penambahan graphene kepada pelbagai produknya. Buat masa ini, ia termasuk dalam beberapa set roda dan tayar perlumbaan mewah tetapi dalam masa setahun syarikat menjangkakan akan menambah graphene kepada keseluruhan rangkaian tayar. Vittoria's ialah usaha sama dengan Directa Plus, dan ia mempunyai perjanjian eksklusif mengenai penggunaan graphene pada 'kenderaan dua roda', tetapi ia mengakui bahawa tidak lama lagi pesaing lain akan mahukan sedikit tindakan. Sebahagian besar perniagaan Vittoria mengeluarkan tayar untuk jenama lain dan perniagaan itu akan cepat mengecut jika ia enggan berkongsi produk graphenenya, walaupun Campagne mengakui ia adalah situasi yang sensitif.'Kami sedang berkongsi sedikit teknologi ini pada masa ini. Pasaran tidak boleh dikawal oleh monopoli, jadi kami perlu berkembang, tetapi sekarang kami mahukan kelebihan komersial.’
Berbalik kepada demonstrasi yang menyeronokkan dan kami ditunjukkan cara lapisan nipis dakwat graphene menjadikan kepingan polistirena kalis api serta-merta dan cara buih graphene menangkis air dan menyerap minyak. Keserbagunaan inilah yang membuatkan Vittoria teruja dengan produk masa depan, dan itulah sebabnya Campagne tidak melihat tayar sebagai penamat aplikasi graphene dalam industri basikal.
‘Kami mula menguji graphene dalam pemutar karbon [brek cakera] dan ia menghilangkan haba dengan lebih baik. Kita dapat melihat graphene digunakan dalam tekstil yang boleh melindungi orang dalam kemalangan. Ia juga boleh digunakan untuk menghilangkan haba dari badan.’
Jadi begitulah: graphene ialah masa depan. Tetapi anda sudah tahu itu, bukan?
Vittoria.com
