Использование микроцеллюлозы - продукта кислотной переработки древесной целлюлозы - позволит сделать производство автомобильных покрышек менее затратным, повысить их эксплуатационные характеристики, а также снизить расход топлива автомобилей, уверены авторы публикации в журнале Composites Part A: Applied Science and Manufacturing.
"Наше открытие является, по сути, первой значительной инновацией в этой области за многие годы, оно может привести к появлению нового поколения автомобильных шин", - сказал Кай Чан Ли (Kaichang Li), ведущий автор публикации, слова которого приводит пресс-служба Орегонского университета. Автомобильные покрышки в настоящее время изготавливаются из синтетического каучука, к которому применяются армирующие наполнители, такие как сажа или оксид кремния. Постепенное повышение цен на нефть делает использование сажи все более дорогим, тогда как оксид кремния требует высоких температур в ходе обработки, что существенно осложняет процесс производства. Кроме того, обе армирующие добавки обладают большой плотностью, за счет чего заметно увеличивают вес шин.
В своей работе группа Ли попыталась использовать в качестве армирующего наполнителя легкий и дешевый продукт, так называемую микроцеллюлозу - кристаллическую форму древесной целлюлозы, гранулы которой обладают микронными размерами и упорядоченной структурой.
Авторы статьи обнаружили, что замещение примерно 12% оксида кремния позволяет сохранить прочность конечных изделий и их сцепление с дорожным покрытием даже в холодную погоду на мокрой трассе. При этом ученые сумели уменьшить затраты энергии на производство шин, а также снизить их сопротивление качению, что приводит к снижению расхода топлива автомобилей.
Теперь ученые планируют изучить износостойкость "целлюлозных" шин и рассчитывают вскоре внедрить разработку в массовое производство.