METL Airless - Fahrradreifen aus Formgedächtnislegierung

Anwendungen mit so genannten smarten Materialien nehmen zu. In der Forschung wurden in den letzten Jahren große Fortschritte erzielt. Dabei haben sich Wissenschaftler wie im Innovationsnetzwerk “Smart hoch drei” vor allem auf ansteuerbare Werkstoffe wie dielektrische Elastomeren, Piezokeramiken und Formgedächtnislegierungen fokussiert. Jetzt präsentieren ehemalige Ingenieure der Nasa und des Reifenherstellers Goodyear die Entwicklung eines unkaputtbaren Fahrradreifens aus einem Geflecht mit Formgedächtnislegierungen.

Superelastizität bildet Grundlage für neue Reifentechnologie

Förmgedächtnislegierungen zählen zu den so genannten “intelligenten Werkstoffen” und weisen einige besondere Qualitäten auf. Bei tiefen Temperaturen können sie plastisch verformt werden. Nach Erwärmung über die Umwandlungstemperatur des Gefüges erinnert sich das Material an seine ursprüngliche Form und nimmt seine Ausgangsgeometrie wieder ein. Daher stammt die Bezeichnung “Förmgedächtnis”. Anwendungen finden Drähte aus der Nickel-Titanlegierung Nitinol zum Beispiel für Stents oder künstliche Herzklappen, die in kompakter Form mirkoinvasibel in den Körper gebracht werden, um als Reaktion auf die Körpertemperatur an den gewünschten Stellen im Blutgefäßsystem auszuklappen und dort eine aufweitende Funktion zu übernehmen.

Einige Formgedächtnislegierungen verfügen auch über herausragende elastische Eigenschaften, die gegenüber konventionellen Metallen bei konstanter Temperatur um das 20-fache höher ausfallen. Diese Qualität wird als “Superelastizität” bezeichnet und bildet die Grundlage für die Entwicklung des Reifens der Smart Tire Company. Die Entwicklung soll für unkaputtbare Reifen genutzt werden und im Jahr 2022 unter dem Namen METL auf den Markt kommen. Danach sollen Varianten für den Pkw- und Lkw-Bereich folgen.

Auf Straßenbelägen sollen die Reifen aus Nickel-Titan-Legierungen einen besseren Grip als Gummireifen aufweisen. Denn das Metallgeflecht reagiert auf Unebenheiten im Boden und wirkt Stößen und Schlägen ausgleichend entgegen. Die Reifen benötigen weder eine Füllung mit Luft noch eine mit einer Flüssigkeit oder eines anderen Materials. Ursprünglich wurde die Technologie für Mond- und Mars-Rover-Missionen der NASA entwickelt, wo mit extremen klimatischen Bedingungen und undefinierbarem Untergrund zu rechnen ist.

www.smarttirecompany.com

Eine Materialdatenbank und nähere Erklärungen zu dielektrischen Elastomeren, Piezokeramiken und Formgedächtnislegierungen findet man unter: www.smarthoch3.de