Borracha e emaranhamento de Harvard: rumo a pneus de automóveis e motas mais duradouros?

É possível conceber um pneu mais durável, mais resistente e menos poluente sem sacrificar a segurança? Pesquisadores da Universidade de Harvard estão atualmente explorando uma pista promissora com um novo tipo de borracha natural chamada tanglemer.

Este material é baseado em longas cadeias de polímeros fortemente entrelaçados. Graças a essa estrutura, ele resiste melhor à formação e propagação de fendas.

Os primeiros resultados obtidos em laboratório chamam a atenção. O tanglemer resistiria quatro vezes melhor à degradação causada por furos crescentes durante estiramentos repetidos. Além disso, sua resistência poderia exceder até dez vezes a do borracha natural de referência.

No entanto, essa evolução não significa que os pneus se tornarão inoperáveis em breve. Nenhum fabricante comercializa ainda pneus que contenham tanglemer. Além disso, os pesquisadores ainda precisam resolver várias dificuldades técnicas e industriais.

Enquanto aguardamos a possível chegada dessas inovações, você já pode comparar as pneus de automóvel disponíveis na Pneus Online França dependendo do seu veículo, da sua dimensão e do seu estilo de condução.

Sumário

O que é o borracha tanglemer?
Como funciona essa nova estrutura?
Quais as diferenças em relação ao borracha tradicional?
Por que essa inovação interessa à indústria de pneus?
O desgaste dos pneus, um grande desafio ambiental
Os pneus realmente tornar-se-ão inoperáveis?
Quais são as aplicações dos pneus automotivos?
Quais são as aplicações dos pneus moto?
Um interesse particular pelos veículos elétricos
Outras inovações que transformam o pneu
Quais são os limites atuais do tanglemer?
Como manter os pneus em bom estado até hoje?
FAQs sobre o tanglemer
Conclusão

1. O que é o revestimento de borracha tanglemer?

O tanglemer é uma nova forma de borracha natural. Os pesquisadores modificaram sua estrutura molecular para resistir melhor às fissuras.

Seu nome vem da palavra inglesa trama, que significa «emaranhamento». De fato, o material contém cadeias muito longas de polímeros entrelaçados. Sua organização lembra um prato de espaguete.

No entanto, não é necessário apresentar esse material como totalmente inútil ou indestrutível. O estudo se concentra principalmente na sua resistência à fadiga mecânica e à propagação das fissuras.

Para obter esse resultado, os pesquisadores buscaram preservar as longas cadeias de polímeros presentes no látex natural. Os processos tradicionais podem reduzir essas cadeias durante a transformação do borracha.

Em contrapartida, o novo método conserva grande parte da sua extensão. Assim, as cadeias se entrelaçam ainda mais, mantendo um número mais limitado de ligações químicas permanentes.

Esta organização distribui melhor as forças quando o material sofre uma tensão ou uma compressão. Portanto, o borracha mantém a sua flexibilidade, resistindo também a furos.

2. Como funciona essa nova estrutura?

Em um borracha convencional, muitas ligações químicas ligam as cadeias de polímeros. Essas ligações proporcionam estabilidade e elasticidade.

No entanto, elas também podem concentrar as tensões em torno de uma pequena fissura. Sob o efeito das deformações repetidas, essa fissura corre o risco de se tornar maior.

O tanglemer possui um funcionamento diferente. Suas longas cadeias fortemente entrançadas podem deslizar ligeiramente umas sobre as outras.

Assim, elas não concentram toda a tensão numa área muito pequena. Ao contrário, distribuem-na numa superfície mais ampla.

Essa redistribuição dos esforços pode, entre outras coisas:

limitar as tensões na extremidade de uma fissura;
reduzir a progressão das microfissuras;
manter a flexibilidade do borracha;
melhorar a resistência às deformações repetidas;
Reforçar a resistência global à fadiga.

Além disso, as longas cadeias favorecem a cristalização do borracha quando este se estica. Este fenômeno temporariamente reforça o material nas áreas fortemente solicitadas.

Os resultados permanecem, no entanto, limitados a amostras de laboratório. Os pesquisadores ainda não testaram pneus completos em estrada com essa tecnologia.

3. Quais as diferenças em relação ao borracha tradicional?

A indústria geralmente transforma o borracha através da vulcanização. Este processo consiste em aquecer o material com enxofre ou outros agentes.

A vulcanização cria então ligações entre as cadeias de polímeros. Graças a elas, o borracha ganha elasticidade, estabilidade e resistência à temperatura.

O tanglemer não elimina necessariamente todas essas ligações. No entanto, ele privilegia os enredamentos físicos entre longas cadeias.

Critério	Caucho tradicional	Tanglemer de borracha
Estrutura	Canais fortemente ligados por ligações químicas	Longas cadeias fortemente entrançadas
Flexibilidade	Variável consoante a formulação	Boa apesar de uma resistência crescente
Resistência às fissuras	Variável	Consideravelmente melhorada em laboratório
Produção industrial	Processos amplamente controlados	Procedimento ainda experimental
Utilização nos pneus	Generalizada	Nenhum pneu atualmente comercializado
Resistência à abrasão	Conhecida pelas suas misturas	Ainda está a ser medido
Disponibilidade	Imediato	Tecnologia de laboratório

Em resumo, o borracha tradicional baseia-se mais nas ligações químicas. O tanglemer, por sua vez, conta com cadeias longas capazes de distribuir melhor as tensões.

4. Por que essa inovação interessa à indústria do setor de pneus?

Um pneu sofre milhares de deformações durante uma simples viagem. A cada giro da roda, a banda de rodagem se achatando contra a superfície da estrada, depois retorna à sua forma original.

Além disso, o pneu deve suportar muitas pressões:

as acelerações;
os freios;
os viragens;
o peso do veículo;
as cargas transportadas;
as variações de temperatura;
as irregularidades da estrada;
os choques contra os calçados;
as passagens nos ninhos de galinhas.

Com o tempo, esses esforços podem favorecer a formação de microfissuras. Eles também podem desgastar os diferentes mistérios de gomas.

Assim, um material que retarda a progressão das fissuras pode prolongar a vida útil de alguns componentes.

No entanto, a resistência mecânica não é suficiente. Um bom pneu também deve garantir:

uma aderência eficaz em solo seco;
boa aderência à estrada sob a chuva;
distâncias de frenagem curtas;
uma evacuação rápida da água;
boa resistência à velocidade;
uma baixa resistência ao rolamento; ;
um conforto satisfatório; ;
Um nível de som controlado.

Portanto, os fabricantes terão de encontrar um equilíbrio entre resistência, aderência e eficiência energética. Não poderão melhorar apenas um critério em detrimento dos outros.

5. O desgaste dos pneus, um grande problema ambiental

O impacto ambiental de um pneu não se limita apenas à sua fabricação ou reciclagem. Sua utilização diária também desempenha um papel importante.

Ao rodar, a banda de rodagem perde gradualmente pequenos fragmentos de borracha. A chuva pode então transportar essas partículas para o solo, os esgotos e os ambientes aquáticos.

A quantidade de matéria perdida depende de vários fatores:

a composição do pneu;
a pressão de enchimento ;
o peso do veículo;
a velocidade;
o estilo de condução ;
o estado da via;
a temperatura;
a geometria do veículo.

Além disso, o regulamento europeu Euro 7 inclui agora a abrasão dos pneus entre as emissões não relacionadas com a escapa de gases. Sua aplicação será progressiva de acordo com as categorias de pneus.

Para compreender melhor este assunto, consulte nosso artigo dedicado a Partículas de pneus e suas consequências ambientais.

O caso do 6PPD

Os fabricantes adicionam diversos produtos à goma para preservar suas propriedades. Entre eles, o 6PPD protege o borracha contra os efeitos do ozônio.

No entanto, sua reação com o ozônio pode produzir 6PPD-quinona. As águas pluviais podem então transportar essa substância para os rios.

As pesquisas disponíveis mostram que ela pode se tornar muito tóxica para algumas espécies de peixes. O salmão coho parece ser particularmente sensível a essa substância.

Um borracha mais durável poderia, teoricamente, limitar alguns resíduos. No entanto, nenhuma pesquisa ainda comprova que o tanglemer reduzirá a abrasão de um pneu real.

A resistência às fissuras e a resistência à abrasão correspondem, de fato, a dois fenômenos diferentes.

6. Os pneus realmente se tornarão inoperacionais?

Não. Mesmo que os fabricantes incorporassem o tanglemer nos seus futuros pneus, estes continuariam a deteriorar-se.

Deve-se, portanto, distinguir várias formas de degradação.

A fissuração

A fissuração corresponde à aparição e ao progresso de fendas no material.

As contraintes repetidas, as deformações e o envelhecimento podem acelerar esse fenômeno. Entretanto, o tanglemer apresenta resultados muito bons nesse domínio.

A abrasão

A abrasão corresponde à perda de material causada pelo contato com a superfície da estrada.

Assim, um material pode muito bem resistir a fissuras enquanto continua a perder sua elasticidade. Os pesquisadores precisarão medir a abrasão do tanglemer durante testes específicos.

Perfurações e choques

Além disso, um pneu continuará vulnerável a agressões externas, tais como:

um grão;
uma porca;
um corte profundo; ;
um choque contra um passeio;
um ninho de galinha;
uma hérnia no flanco ;
uma rotação prolongada com pressão inferior ao normal.

Por fim, o envelhecimento natural continuará a modificar a goma. O oxigênio, os ultravioletas, a calor e o armazenamento também influenciam seu estado.

A expressão «pneu inútil» constitui, portanto, um acrônimo. É melhor falar de um borracha que resiste fortemente à propagação das fissuras.

7. Quais são as aplicações dos pneus automotivos?

No futuro, os fabricantes poderão incorporar o tanglemer em diferentes partes de um pneu automóvel.

Uma melhor resistência à fadiga

Os flancos e a banda de rodagem se deformam continuamente durante a condução.

Assim, uma borracha mais resistente a fissuras poderia retardar algumas degradações relacionadas aos ciclos de compressão e estiramento.

Uma duração de utilização potencialmente superior

Se os testes de pneus completos confirmarem os resultados do laboratório, o tratamento com talco pode prolongar a vida útil de alguns componentes.

No entanto, não podemos afirmar que um pneu percorrerá duas vezes mais quilômetros. Os laboratórios precisarão primeiro medir seu comportamento real na estrada.

Eles deverão, entre outras coisas, estudar:

a perda de goma;
a aderência em estrada molhada; ;
as distâncias de frenagem;
a resistência ao rolamento ;
o comportamento em alta velocidade;
a regularidade do desgaste;
As performances após o envelhecimento.

Um interesse por veículos altamente exigentes

Essa tecnologia poderia apresentar um interesse particular para:

os veículos pesados;
os SUV;
os utilitários;
os carros esportivos;
os veículos da frota;
os carros percorrem distâncias longas.

Enquanto aguardamos esses desenvolvimentos, procure sua dimensão entre os Pneus para carro oferecidos pela Pneus Online.

8. Quais são as aplicações dos pneus moto?

Em uma moto, o pneu influencia diretamente a estabilidade, a tração, a manobrabilidade e o freio.

Além disso, a superfície de contato com a estrada permanece particularmente reduzida. O pneu deve, portanto, oferecer um comportamento preciso e previsível.

Durante a condução, ele deve, entre outras coisas, suportar:

mudanças rápidas de ângulo;
acelerações fortes;
freios apertados;
variações rápidas de temperatura;
uma deformação significativa da carcaça;
uma condução prolongada a alta velocidade.

Portanto, um borracha mais flexível e resistente a repetidas pressões poderia interessar os fabricantes de pneus para motocicletas.

No entanto, os laboratórios terão de realizar testes em estrada e em circuito. Eles terão de avaliar:

a aderência ao frio;
a aderência aquecida;
a precisão nos curvas;
a estabilidade em alta velocidade;
o comportamento sob a chuva;
o aumento da temperatura;
a regularidade do desgaste.

Até o momento, nenhuma pesquisa confirma que o tanglemer seja adequado para competição ou para motos de alto desempenho.

No entanto, você pode encontrar já agora os Pneus moto disponíveis no Pneus Online France.

9. Interesse especial em veículos elétricos

Os carros elétricos impõem exigências específicas aos seus pneus.

Primeiro, as baterias aumentam frequentemente o peso do veículo. Os pneus devem, portanto, suportar uma carga significativa.

Em seguida, o motor elétrico fornece imediatamente seu torque. Portanto, acelerações frequentes e poderosas podem acelerar a desgaste.

Por fim, a ausência de ruído do motor torna a rotação dos pneus mais perceptível. O conforto acústico ganha então um lugar importante.

Os pneus para veículos elétricos devem, portanto, equilibrar vários critérios:

uma capacidade de carga suficiente; ;
uma boa resistência ao desgaste; ;
uma baixa resistência ao rolamento; ;
uma aderência eficaz;
ruído limitado;
uma direção precisa; ;
uma boa preservação da autonomia.

O tecido de malha poderia, portanto, resistir melhor a certas forças mecânicas. No entanto, não deve aumentar o peso ou a resistência ao rolamento do pneu.

Para aprofundar esse assunto, consulte o nosso guia completo dos pneus para carros elétricos.

Você também pode comparar diretamente os Pneus adaptados para veículos elétricos.

10. Outras inovações que transformam o pneu

O tanglemer não representa mais do que uma pista entre muitas outras pesquisas. Na verdade, a indústria também está desenvolvendo pneus mais inteligentes, mais leves e mais duráveis.

Pneus sem ar

Vários fabricantes estão trabalhando em estruturas que não utilizam pressão de ar tradicional.

Estas soluções procuram, nomeadamente, evitar os estragos causados por uma perfuração ou uma perda de pressão.

No entanto, a sua generalização dependerá de vários critérios. Os fabricantes terão de controlar o conforto, o peso, o custo e a resistência ao rolamento.

Pneus com baixa resistência ao rolamento

Os fabricantes também desenvolvem compostos que reduzem as perdas de energia.

Assim, um pneu com baixa resistência ao rolamento pode reduzir a consumação de um veículo movido a combustão interna. Também pode preservar a autonomia de um carro elétrico.

No entanto, os projetistas devem manter uma boa aderência à chuva. Eles também devem limitar o desgaste prematuro.

Os pneus ligados

Além disso, alguns pneus já possuem sensores. Esses sensores podem monitorar:

a pressão;
a temperatura;
a carga ;
o desgaste;
as condições de condução;
o estado da via.

Estas informações facilitam a manutenção dos veículos e das frotas. Além disso, podem ajudar o condutor a detectar uma anomalia mais cedo.

Os materiais renováveis e reciclados

Os fabricantes também estão a estudar novas matérias-primas, tais como:

o borracha natural proveniente de fontes alternativas;
a sílica proveniente de resíduos agrícolas;
o carvão negro reciclado;
óleos de origem vegetal;
aço reciclado;
Os têxteis feitos a partir de garrafas de plástico.

O objetivo consiste em reduzir o impacto do pneu ao longo de todo o seu ciclo de vida.

Por fim, várias grandes marcas investem fortemente nessas inovações. Entre outras, encontre as diferentes gamas de Pneus Michelin disponíveis na Pneus Online.

11. Quais são os limites atuais do tanglemer?

Apesar de seus resultados promissores, o tecido têxtil ainda está longe de ser uma produção industrial destinada aos pneus.

Um processo difícil de industrializar

Primeiro, o processo exige a evaporação de uma grande quantidade de água.

Atualmente, essa metodologia é mais adequada para produtos finos, como luvas, do que para pneus volumosos. A própria Harvard destaca essa limitação industrial.

No entanto, uma fábrica de pneus deve produzir volumes significativos com uma alta taxa de produção. Os pesquisadores devem, portanto, adaptar sua metodologia.

Um pneu combina muitos materiais

Em seguida, um pneu não é composto por um único tipo de borracha.

Ele associa geralmente

vários mistérios de gomas;
de sílica;
carbono negro;
óleos;
resinas;
aditivos;
reforços têxteis;
cables metálicos;
de tirantes de aço.

O tanglemer deverá, portanto, integrar-se a este conjunto complexo. Além disso, ele não deverá comprometer as outras performances.

Uma resistência à abrasão ainda desconhecida

Além disso, uma resistência forte às fissuras não garante um baixo desgaste na estrada.

Os laboratórios deverão comparar:

a perda de massa;
o quilometragem total;
a profundidade remanescente das esculturas;
as emissões de partículas;
o desgaste irregular;
As performances após o envelhecimento.

Testes em todas as condições

Além disso, um pneu futuro que contenha tanglemer terá de lidar com situações muito variadas:

temperaturas muito altas;
temperaturas negativas;
chuva;
neve;
gelo;
calçada seca;
alta velocidade;
carga pesada;
freio de emergência;
Armazenamento prolongado.

Os fabricantes terão, portanto, de realizar muitos testes antes de qualquer comercialização.

Custos ainda desconhecidos

O custo de uma produção em grande escala também permanece desconhecido.

Ao lançar um novo produto ou serviço, uma nova tecnologia pode ser cara. Isso porque exige investimentos, equipamentos novos e longas fases de pesquisa.

O mercado só aceitará esse custo adicional se o condutor obtiver um benefício real em termos de segurança ou de longevidade.

Homologações indispensáveis

Por fim, os fabricantes deverão cumprir todas as regulamentações aplicáveis aos pneus.

Eles deverão, em particular, controlar:

a aderência em piso molhado; ;
resistência a altas velocidades;
a resistência ;
a capacidade de carga ;
o ruído de rolamento ;
a resistência ao rolamento ;
a abrasão;
a segurança em caso de perda de pressão.

Portanto, ainda não pode ser anunciada nenhuma data de comercialização credível.

12. Como manter os pneus em bom estado até hoje?

Enquanto aguardamos as futuras gerações de borracha, vários gestos simples já permitem limitar o desgaste prematuro.

Verificar regularmente a pressão

Primeiro, verifique a pressão dos pneus ao frio.

Um pneu com pressão insuficiente se deforma mais facilmente. Portanto, aquece mais rapidamente e desgasta mais rapidamente suas laterais.

Por outro lado, uma pressão excessiva pode reduzir o conforto e marcar mais fortemente o centro da banda de rodagem.

Siga sempre as recomendações do fabricante. Normalmente, elas estão na porta, na trapa do combustível ou no manual do veículo.

Para conhecer os bons hábitos de reflexos, consulte o nosso artigo Guia completo sobre a pressão dos pneus.

Aprender a conduzir de forma progressiva

Em seguida, evite acelerações bruscas e freios tardios.

Uma condução suave limita as tensões exercidas sobre a borracha. Além disso, reduz o consumo e favorece um desgaste uniforme.

Reduza a velocidade também antes dos curvas e nas estradas deterioradas. Assim, você limitará os esforços impostos nos flancos.

Monitorar a geometria

Um mau paralismo pode desgastar rapidamente o interior ou o exterior do pneu.

Diversos sinais devem alertá-lo:

o carro roda para um lado;
o volante permanece ligeiramente virado para o lado oposto;
Os pneus apresentam desgaste assimétrico;
o veículo apresenta falta de estabilidade;
aparecem vibrações.

Neste caso, peça rapidamente um exame a um profissional.

Inspeccione regularmente os pneus

Além disso, realize um controle visual frequente.

Procure especialmente:

um corte ;
uma fenda ;
uma hérnia ;
um grão;
uma porca;
uma válvula danificada;
um desgaste irregular; ;
esculturas muito pouco profundas.

Todos os pontos a verificar podem ser encontrados no nosso guia dedicado a A manutenção diária dos pneus.

Evitar sobrecarregamentos

Uma carga muito elevada aumenta as tensões e o aquecimento dos pneus.

Por isso, respeitem:

a carga máxima do veículo;
o índice de carga dos pneus;
A pressão recomendada em plena carga.

Antes de partir para férias, também considere verificar a distribuição dos bagagens.

Trocar os pneus quando o montagem permitir

Dependendo do veículo, uma troca pode uniformizar o desgaste entre os eixos.

No entanto, esta operação não é adequada para todos os montagens. As dimensões podem variar entre a parte dianteira e a parte traseira.

Da mesma forma, os pneus direcionais ou alguns formatos assimétricos impõem regras específicas.

Para ir mais longe, descubra todas as nossas técnicas prolongar a vida útil dos seus pneus.

Por fim, consulte o nosso guia para saber quando trocar os pneus de acordo com o desgaste, a idade e a estação.

13. Perguntas frequentes sobre o tanglemer

O tanglemer tornará os pneus totalmente inutilizáveis?

Não. O tanglemer melhora principalmente a resistência à propagação das fissuras.

Os pneus continuarão a sofrer abrasão, choques, perfurações e envelhecimento natural.

Os pneus com revestimento de malha durarão duas vezes mais?

Não podemos ainda saber isso.

Os pesquisadores testaram o material em laboratório. Ainda não mediram o quilometragem de um pneu completo em estrada.

Esta tecnologia irá reduzir as partículas dos pneus?

Ela poderia eventualmente limitar algumas formas de degradação.

No entanto, os pesquisadores ainda precisam medir sua abrasão em condições reais. Eles também precisarão analisar as emissões de partículas.

O tanglemer pode tornar um pneu inacessível?

Não. Uma melhor resistência a fissuras não protege automaticamente contra um prego ou uma perfuração profunda.

Da mesma forma, ela não retira os danos causados pelos calçadões e pelos buracos de minhoca.

O tanglemer será adequado para carros elétricos?

Possivelmente. Sua resistência à fadiga poderia responder às exigências associadas ao peso e ao torque.

No entanto, os fabricantes terão de verificar a sua influência na autonomia, no ruído e na resistência ao rolamento.

Será que ele poderá equipar pneus para moto?

O princípio parece compatível com as exigências dos pneus de moto.

No entanto, os fabricantes terão de testar a aderência, a estabilidade, a temperatura de montagem e o comportamento em estradas molhadas.

O tanglemer já está disponível no comércio?

Não. Ainda se trata de um material estudado em laboratório.

Atualmente, nenhum fabricante oferece pneus automotivos ou motociclísticos que utilizem essa tecnologia.

Quando os primeiros pneus em tanglemer chegarão?

Nenhuma data foi anunciada.

Os pesquisadores ainda precisam industrializar o processo. Em seguida, os fabricantes precisarão conceber, testar e homologar os futuros pneus.

O tanglemer substituirá todo o borracha tradicional?

Isso parece pouco provável a curto prazo.

Os fabricantes poderiam primeiro incorporá-lo a certas áreas do pneu ou a produtos técnicos específicos.

Estes pneus futuros vão ser mais caros?

É muito cedo para estimar seu preço.

O custo dependerá das matérias-primas, dos volumes produzidos, do processo industrial e dos investimentos necessários.

14. Conclusão

O borracha tanglemer representa uma avançada científica promissora para a indústria de pneus.

Ao preservar longas cadeias de polímeros, os pesquisadores da Universidade de Harvard obtiveram um material que distribui melhor as tensões. Assim, ele resiste melhor à propagação das fissuras.

No longo prazo, essa tecnologia poderá contribuir para criar pneus para automóveis e motocicletas mais resistentes à fadiga mecânica.

No entanto, o tanglemer não tornará os pneus inusáveis. Seu comportamento em relação à abrasão, ao freio, à temperatura e ao envelhecimento ainda precisa ser demonstrado.

Além disso, o processo atual ainda não permite produzir os volumes necessários para a fabricação industrial de um pneu.

Entretanto, uma boa pressão, condução progressiva e manutenção regular continuam a ser os melhores meios de prolongar a vida útil dos seus pneus.

Os seus pneus precisam de ser substituídos? Procure a sua medida entre as pneus para automóvel disponíveis na Pneus Online. Em seguida, selecione um centro de montagem parceiro perto de você para a entrega e a instalação.