Cómo las ruedas sin aire pueden convertir las pinchaduras en algo del pasado

Todavía es común ver autos en la calle con una llanta casi desinflada o vehículos en el costado de una ruta para un cambio de rueda.

También lo es la inversión que se debe hacer para reemplazar los neumáticos que se desgastan.

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Las ruedas parecen ser el eslabón débil de un auto. Pero ¿está esto a punto de cambiar?

¿Estamos frente al final de la dona de goma negra llena de aire que se usó por primera vez en los vehículos en la década de 1890, un producto diseñado para ser indestructible y, por lo tanto, difícil de reciclar?

Neumáticos sin aire

En una pista de pruebas en Luxemburgo, un Tesla Model 3 gira en curvas cerradas, acelera rápidamente y realiza paradas de emergencia. Nada extraño.

Sin embargo, ese auto tiene cuatro neumáticos sin aire, hechos por el fabricante estadounidense Goodyear.

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Rayos de un plástico especial soportan una fina banda de goma reforzada. Los rayos se flexionan y se contorsionan a medida que el auto avanza.

Michael Rachita, gerente sénior del programa de ruedas no neumáticas (NPT) de Goodyear, es sincero sobre las limitaciones: "Habrá ruido y algo de vibración. Todavía estamos aprendiendo cómo suavizar el viaje. Pero creemos que te sorprenderás con el rendimiento".

No estaba equivocado.

Los autos eléctricos y la movilidad autónoma están cambiando las necesidades de los neumáticos.

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Las empresas de distribución y los servicios de transporte quieren productos que requieran poco mantenimiento, a prueba de pinchaduras, reciclables y que tengan sensores que mapeen las condiciones de las rutas.

El uso compartido de autos y el transporte público, en lugar de ser dueño, están creciendo en las ciudades. Un auto con un neumático pinchado es un auto que no genera dinero.

"Si bien los neumáticos de aire siempre tendrán su lugar, se necesita una combinación de soluciones. A medida que avanzamos en un mundo donde los vehículos autónomos son cada vez más comunes y muchas ciudades ofrecen estrategias de transporte como servicio, tener un neumático libre de mantenimiento es muy importante", opina Rachita.

En los laboratorios de Goodyear, los neumáticos sin aire se prueban durante 24 horas seguidas, bajo diferentes cargas y velocidades. Son miles de kilómetros sin parar.

Algunos rayos se deforman, otros se rompen, pero las estructuras continúan funcionando de manera segura, dice Rachita.

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"Es probar y aprender, probar y aprender", afirma. "Pero estamos en una etapa en la que tenemos gran cantidad de confianza".

Mercado competitivo

El rival de Goodyear, Michelin, ha estado trabajando con General Motors (GM) en neumáticos sin aire desde 2019.

En febrero, hubo informes de prensa de que el sistema único de neumáticos a prueba de pinchazos (Uptis) de Michelin podría debutar en un nuevo auto eléctrico Chevrolet Bolt planeado por GM, posiblemente en 2024.

Los neumáticos Uptis están hechos de resina de alta resistencia incrustada con fibra de vidrio y caucho compuesto (para el cual Michelin ha presentado 50 patentes) para crear una estructura de malla que rodea una rueda de aluminio.

Cyrille Roget, científico y experto en innovación del fabricante de neumáticos francés, no confirmó los informes sobre el Bolt, pero le dijo a la BBC que Michelin tendrá más que decir este año.

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Michelin ha sido líder en el mercado de ruedas sin aire. Su "Tweel" existe desde 2005 y se usa en vehículos de movimiento lento, como equipos agrícolas.

Sin embargo, optimizar la tecnología para vehículos de carretera es un desafío totalmente diferente.

"Tenemos 130 años de experiencia y conocimiento en el perfeccionamiento de estructuras inflables como neumáticos. La tecnología sin aire es muy reciente", dice Roget.

Sin embargo, Uptis está detrás de algo más grande. Michelin lleva varios años planeando la creación de un neumático sin aire, con conexión, fabricado con una impresora 3D y hecho completamente de materiales que se pueden derretir y reutilizar.

Aparte de los recauchutados ocasionales, tendría cero mantenimiento, según el fabricante.

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Peso, energía y ruido

El peso pesado de la batería significa que las estructuras sin aire son particularmente adecuadas para los vehículos eléctricos.

"Pueden llevar más carga con una sensación de mayor compatibilidad que con un neumático de aire", dice Rachita.

Por otro lado, los neumáticos sin aire tienen una mayor superficie de contacto con la carretera, lo que aumenta la resistencia.

Esta resistencia utiliza más energía para hacer avanzar los neumáticos, lo que tiene implicaciones para la autonomía y la duración de la batería.

Y luego está el ruido, el zumbido de la goma en la carretera.

"Con el sonido del motor eliminado en un auto eléctrico, los neumáticos se convierten en la fuente dominante de ruido", describe Matt Ross, editor en jefe de Tire Technology International.

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Además, la rigidez de los rayos de plástico transmite más vibraciones a través de la suspensión.

Convencer a los conductores acostumbrados a la respuesta y el rendimiento de los neumáticos de aire podrían tardar tiempo, según Ross.

Regulación

Sin embargo, más importante que la percepción del consumidor es lo que deciden los reguladores.

Los gobiernos exigirán pruebas de seguridad rigurosas y una estandarización de las reglas. Y los fabricantes de neumáticos deberán invertir en nuevas instalaciones de fabricación y desarrollar cadenas de suministro.

Esto tomará años.

Los fabricantes de neumáticos esperan que los primeros usuarios en áreas de nicho ayuden a impulsar la tecnología.

"Las ruedas no neumáticas (NPT) son de particular interés para sectores como el militar, de respuesta a desastres, vehículos de seguridad y la maquinaria especializada", le dice a la BBC Klaus Kraus, jefe de investigación y desarrollo europeo de Hankook.

La empresa surcoreana presentó la última versión de su i-Flex NPT en enero. Más pequeño que un neumático convencional, un panal de radios de poliuretano entrelazados es un gran avance para hacer frente a las tensiones laterales y horizontales, dice la compañía.

Bridgestone, el fabricante de llantas más grande del mundo, está interesado en aplicaciones industriales en agricultura, minería y construcción, donde la demanda podría ser alta por parte de clientes que ven una costosa pérdida de productividad cuando fallan las llantas.

Los neumáticos sin aire, al menos inicialmente, tendrán un precio superior. Pero la capacidad para el recauchutado regular y la impresión 3D podría cambiar las reglas del juego.

Tal vez, especulan algunos expertos, los consumidores ni siquiera necesitarán comprar llantas directamente. En cambio, los obtendrán gratis y de pago por milla, con sensores que monitorean el uso.

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Un gran potencial

Esto es una ilustración de cómo la tecnología está diseñando el neumático del futuro, opina Sosia Causeret Josten, analista de la división Sightline Tire Intelligence de Goodyear.

Como único contacto entre la carretera y el vehículo, los neumáticos ofrecen un enorme potencial.

Tal vez, gracias a la nube y los algoritmos, los vehículos conectados podrían brindar información sobre dónde las autoridades gubernamentales deben reparar las carreteras o colocar arena o sal cuando se congelan las rutas.

Otro ejemplo son los sistemas de frenado automático.

"Si el sistema de frenos antibloqueo (ABS) puede decir que el vehículo tiene neumáticos medio gastados, puede reaccionar más rápido. Esta ventaja puede jugar un papel importante en un futuro autónomo, donde el vehículo tiene que reaccionar por sí mismo", analiza Josten.

No es necesario que toda esta tecnología sea exclusiva de los neumáticos sin aire. Y no todos los fabricantes están convencidos de que los NPT sean el futuro.

"En la actualidad, creemos que las llantas con aire son la mejor opción para la mayoría de los vehículos", dice Denise Sperl, directora de investigación y desarrollo de llantas para autos en Continental de Alemania.

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Los neumáticos siempre tendrán que "cumplir simultáneamente múltiples requisitos de seguridad, comodidad, rendimiento y sostenibilidad" y el caucho lleno de aire sigue siendo el mejor, asegura.

Continental está desarrollando un sistema de autoinflado donde las bombas y los sensores en la rueda mantienen la presión en niveles óptimos.

Como todos los fabricantes, la empresa está buscando productos "más ecológicos".

El poliéster de botellas de plástico recicladas pronto se utilizará en sus neumáticos premium, y tanto Continental como Goodyear están investigando una flor de diente de león que produce un látex similar al del caucho.

Pero las alternativas sostenibles a los materiales convencionales solo están disponibles "hasta cierto punto", agrega Sperl.

Los neumáticos de aire han existido durante tanto tiempo por una razón: hacen el mejor trabajo. “Seguimos convencidos de esto”, afirma.