تطوير إطارات جديدة مستدامة ومقاومة للثقوب

في أحسن الأحوال، تجربة انثقاب إطار السيارة واستبداله مزعجة جداً. وسواء قمت باستبداله بنفسك أو انتظرت عامل صيانة لإنقاذك، فإنها مضيعة كبيرة للوقت. في الواقع، لقد ظهر مستوى جديد من مشكلات الإطارات في عصر التزود بالكهرباء. فالسيارات الكهربائية ثقيلة، ويتخلى المصممون عن الإطارات الاحتياطية بهدف تخفيف الوزن، بالإضافة إلى ذلك، تشغل البطاريات مساحة كبيرة، ما يترك مساحة أقل للعجلة الاحتياطية. بشكل عام، تقول شركة الإطارات بريدجستون إن نحو ثلث سيارات الركاب الجديدة المباعة حالياً في الولايات المتحدة غير مجهزة بعجلة احتياطية.

يمكن لتكنولوجيا منع التسرب الذاتي التخفيف من مشكلة عدم وجود إطار احتياطي وتوفير المزيد من المساحة وتخفف من وزن السيارة الإجمالي، الأمر الذي من شأنه زيادة المسافة التي يمكن للسيارة قطعها. أعلنت شركة "داو" (Dow) العالمية عن إطلاق إطارات جديدة تحتوي على مانع ذاتي للتسرب من السيليكون وقابلة للتدوير تسمح للسائقين بالقيادة لمسافة أطول حتى لو خرق جسم حاد (مثل مسمار) الجدار الخارجي للإطار، حيث يغلق السيليكون مكان الثقب في الطبقة الداخلية من الإطار للحفاظ على ضغطه، وبالتالي لن تكون هناك حاجة لفك الإطار واستبداله.

إليك كيف تعمل هذه التكنولوجيا الجديدة.

السيليكون مقابل موانع التسرب الأخرى

إن إعطاء السائق فرصة لمواصلة السير على الطريق بعد حدوث ثقب ميزة كبيرة في حد ذاتها، لكن الأمر المثير للإعجاب حقاً هو عنصر الاستدامة الذي يتمتع به مانع التسرب المصنوع من السيليكون الذي تروّج له شركتا داو وبريدجستون. يقول مدير الإطارات الاستهلاكية، بوب لوكس، لمجلة العلوم للعموم موضحاً سبب سهولة استخدام السيليكون مقارنة بموانع التسرب التقليدية مثل المطاط الطبيعي والبوتيل: "البوتيل بوليمر مرن يُستخدم على نطاق واسع في المواد اللاصقة والمانعة للتسرب، وهو عبارة عن مطاط صناعي اخترع في الأربعينيات من القرن الماضي. لقد استخدم بشكلٍ فعّال كمادة تمنع التسرب لسنوات عديدة، لكن شركة بريدجستون وجدت أن السيليكون يمكن أن يوفر حلاً للعديد من المشكلات التي تواجهها إطارات السيارات".

ويضيف لوكس: "بدأ المصنعون في تطبيق موانع التسرب على نطاق أوسع في السنوات الأخيرة. ولكن هذه المواد ليست جديدة بالضرورة لأنها كانت تُستخدم منذ التسعينيات، لكن استخدامها اليوم تحسن كثيراً لأن موانع التسرب المصنوعة من السيليكون لا تسبب مشكلات في القيادة. لم تكن موانع التسرب المستخدمة في الماضي تتمتع بميزة الاستقرار في مكانها، وكانت تُحدث نتوءات في الإطارات. أما اليوم، لم تعد هذه المشكلة موجودة مع موانع التسرب الجديدة".

على العكس من موانع التسرب التجارية، مثل منتج "فيكس فلات" (Fix-a-Flat)، والذي يُباع على شكل عبوة ويُستخدم لمرة واحدة، يتم تطبيق مادة مانع التسرب السيليكوني مباشرة في الإطارات أثناء تصنيعها لتوفير الحماية الوقائية، حيث تعمل على غلق الثقوب والتئامها على الفور للحفاظ على ضغط الإطارات، تماماً كما يحدث في أفلام الإثارة عندما تلتئم جروح الأبطال الخارقين وتُشفى على الفور.

ممارسات الإطارات المستدامة

من ناحية توفير الطاقة، يُعد تطبيق السيليكون أسهل أيضاً لأن ذلك يمكن أن يتم في درجة حرارة الغرفة العادية، بينما يتطلب المطاط الطبيعي والبيوتيل درجة حرارة عالية بدءاً من مرحلة التحضير المسبق وحتى التطبيق، ما يتطلب مزيداً من الطاقة. كما أن موانع التسرب السابقة لزجة أيضاً، ما يعقّد عملية إعادة التدوير كثيراً. يتم تقطيع الإطارات وإعادة تدويرها بطرق مختلفة لاستخدامها في الطرق وكمادة تدخل في أرضيات الملاعب أو تُعاد مجدداً إلى دورة تصنيع الإطارات.

يقول لوكس في هذا الصدد: "تصبح عملية إعادة التدوير صعبة جداً مع نهاية العمر الافتراضي للإطار نظراً لوجود موانع التسرب داخلها، حيث تعمل الموانع التقليدية على إعاقة عمل الآلات التي تقطّع الإطار تمهيداً لإعادة تدويرها".

لكن السيليكون لا يسبب هذه المشكلات. قد تقلل تكنولوجيا منع التسرب الجديدة هذه عدد الإطارات التي ينتهي بها المطاف في مكبات النفايات على الرغم من ضرورة إزالة السيليكون منها أولاً. ويمكن إعادة تدوير السيليكون بحد ذاته بعد ذلك واستخدامه كمواد تشحيم صناعية أو في أرضية الملاعب وغيرها من الاستخدامات المحتملة.

اقرأ أيضاً: دراسة جديدة تؤكد أن السيارات الكهربائية أقل عرضة للاحتراق

إطارات رن فلات أم الإطارات ذاتية منع التسرب؟

بالحديث عن مشكلات ثقوب الإطارات، ربما سمعت عن الإطارات المسطحة. لقد زادت شعبية هذه الإطارات في السنوات الأخيرة لأنها عملية للغاية. تصنع العديد من شركات الإطارات، مثل بريدجستون وبي إف غودريتش إطارات رن فلات المسطحة، والتي تُصمم بإضافة جدران جانبية معززة للإطارات تسمح للسائقين، في حال ثقب الإطار، بالقيادة حتى الوصول إلى مكان أكثر أماناً لتغييرها.

في حالة حدوث ثقب، تبلغ مساحة الإطار القابلة للإصلاح نحو ربع بوصة، ويسمح مانع التسرب بالحفاظ على تماسك الإطار. من الناحية العملية، تحمي تكنولوجيا رن فلات الإطار في حالة حدوث ثقوب جانبية صعبة، بينما يحمي مانع التسرب منطقة المداس.

ومن الناحية النظرية، يمكن دمج مانع التسرب المصنوع من السيليكون مع تكنولوجيا رن فلات لتوفير المزيد من الحماية، ولكن هذه التوليفة لا تمثل حالياً أولوية بالنسبة لصناعة السيارات الكهربائية. يقول لوكس: "لقد وجدنا أن لاستخدام مواد مانع التسرب المصنوع من السيليكون تأثيراً كبيراً على المسافة التي يمكن أن تقطعها السيارات. إنها أخف وزناً ولا تزيد مقاومة التدحرج".

اقرأ أيضاً: فورد تبدأ في تصنيع قطع غيار السيارات من نفايات الطابعات ثلاثية الأبعاد

تنوي بريدجستون إضافة مادة موانع التسرب السيليكونية التي تم تطويرها بشكل مشترك إلى الإطارات وإتاحتها للشركات المصنّعة للسيارات قريباً. ووفقاً للوكس، سيتم طرح هذه الإطارات في الأسواق في عام 2023.