Michelin, l'esperienza nei materiali compositi per conquistare la Luna con pneumatici innovativi

Ricerca e sviluppo sono fondamentali per migliorare le tecnologie a disposizione e Michelin lo sa molto ben dato che sta investendo molto in tale direzione. Proprio di recente abbiamo scritto di 5-HMF, una sigla dietro alla quale si nasconde qualcosa di molto innovativo. Parliamo di una molecola a base biologica e non tossica che consente di sostituire gli ingredienti di origine fossile in un’ampia varietà di settori industriali.

Si ottiene dal fruttosio trasformato mediante processi di chimica verde ed è uno dei pochi monomeri con le seguenti caratteristiche: biologico, atossico, disponibile su scala industriale in migliaia di tonnellate e prodotto in Europa con materie prime europee. Questa innovativa molecola apre la strada alla commercializzazione di nuovi materiali in svariati settori come la cosmetica, l’agricoltura, l’industria, l’edilizia, i trasporti, l’aeronautica o l’elettronica, nonché in molti altri campi di applicazione.

Ricerca e sviluppo come baricentro dell’innovazione e in tal senso Michelin sta sfruttando quanto sviluppato del campo degli pneumatici per realizzare materiali compositi da utilizzare per applicazioni critiche.

MATERIALI COMPOSITI, COSA SONO?

Semplificando, senza entrare in complesse definizioni tecniche, un materiale composito altro non è che la “combinazione di due o più elementi le cui proprietà si completano a vicenda per formare un prodotto con prestazioni superiori“.

Pensiamo, ad esempio, proprio al mondo degli pneumatici. Per loro stessa natura, infatti, sono compositi ultra-complessi che contengono materie prime con proprietà molto diverse, in alcuni casi addirittura opposte. Insieme, invece, sono in grado di garantire quelle prestazioni che oggi ci aspettiamo da uno pneumatico, in alcuni casi all’apparenza contrastanti: aderenza ma senza consumare energia eccessiva; frenare in maniera efficace garantendo un’elevata durata.

MOTORSPORT COME LABORATORIO PER TESTARE LE NUOVE TECNOLOGIE

Il “laboratorio” migliore dove mettere alla prova le nuove soluzioni sviluppate? Ovviamente il motorsport dove è possibile mettere alla frusta tecnologie e materiali che un giorno potrebbero essere utilizzati anche in prodotti di largo consumo.

Pensiamo, per esempio, alla 24 Ore di Le Mans, una delle gare endurance più difficili sia per i piloti e sia per le macchine. Michelin è fornitore ufficiale degli pneumatici per la categoria Hypercar. Queste vetture generano un alto carico aerodinamico che sottopone gli pneumatici a diverse sfide e, per questo, Michelin ha lavorato molto sulla struttura e sulle mescole.

Nel corso degli anni, Michelin ha inventato nuovi materiali e processi di produzione innovativi, ottenendo così materiali compositi sempre più efficienti. Quanto imparato, ha permesso all’azienda di aprire la strada a nuove applicazioni.

NON SOLO GOMME, TANTE APPLICAZIONI

Grazie alle competenze nei materiali derivati dagli pneumatici, Michelin sta progressivamente innovando anche in altri settori. Qualche esempio concreto? L’azienda sta investendo nel mondo della nautica con materiali destinati alla produzione di gommoni semirigidi, boe e persino imbarcazioni di salvataggio. Il tessuto sviluppato è in realtà un composito complesso che combina una fibra tessile con una composizione polimerica. Il risultato consiste in resistenza meccanica e tenuta perfetta, anche se sottoposto ad elevate sollecitazioni in condizioni estreme.

Nell’ambito della sicurezza non si può non ricordare che per proteggere i Vigili del Fuoco, l’azienda francese ha sviluppato indumenti antincendio a raffreddamento controllato che mantengono la temperatura della pelle al di sotto dei 43°C e la temperatura corporea a non superiore ai 39°C.  Ciò si ottiene grazie alla combinazione di un tessuto tecnico esterno protettivo e di uno strato interno che consente la circolazione di aria fresca.

Grazie alla sua competenza nei materiali compositi, Michelin ha sviluppato una fibra di carbonio preimpregnata che viene utilizzata per realizzare parti di carrozzeria e ali per auto da corsa, oltre che in altri settori come la produzione di telai di bici e attrezzature sportive professionali.

DALLA TERRA ALLA LUNA

La ricerca e sviluppo nei materiali compositi ha permesso a Michelin di sviluppare soluzioni innovative anche per un utilizzo nelle missioni spaziali. Già perché proprio un anno fa, in occasione della 24 Ore di Le Mans 2024, Michelin aveva presentato uno specifico prototipo di pneumatico airless per soddisfare le specifiche richieste della NASA per il programma Artemis. Questo pneumatico equipaggerà il rover lunare che dovrà operare sulla Luna per un decennio, trasportare due astronauti, esplorare aree remote e prelevare campioni.

LE SFIDE DELLO SPAZIO

Progettare uno pneumatico specifico per l’utilizzo sulla Luna è una sfida complessa che mette in evidenza ancora una volta di più le competenze di Michelin nello sviluppo dei materiali compositi. Del resto, queste gomme saranno utilizzate in ambienti estremi e dovranno affrontare sfide davvero uniche. Quali? Con una gravità pari a un sesto di quella terrestre, la Luna pone difficoltà straordinarie indipendentemente dal peso o dalle dimensioni del veicolo. Il rover dovrà superare pendenze fino a 20 gradi su terreno instabile. Servono quindi ruote in grado di garantire aderenza su vari tipi di superfici.

Inoltre, la superficie lunare è priva di protezione atmosferica, con livelli di radiazione UV estremamente elevati che accelerano l’invecchiamento dei materiali. Dunque, è necessario utilizzare materiali appostamenti pensati per questi scenari. Inoltre, per poter operare a lungo sulla superfice lunare, le gomme dovranno essere particolarmente resistenti ma, allo stesso tempo, offrire una bassa resistenza al rotolamento per garantire una migliore autonomia al rover.

Dove poter testare i materiali sviluppati per l’ambiente lunare particolarmente sfidante? Michelin ha individuato nella regione vulcanica dell’Alvernia (vicino a Clermont-Ferrand) un terreno con caratteristiche simili a quelle della superficie lunare dove poter testare gli pneumatici pensati per la missione lunare.

…In collaborazione con Michelin