Los neumáticos se tiran enteros cuando solo una parte está gastada. Unos investigadores españoles quieren cambiarlo con un diseño modular

Cambiar los neumáticos forma parte del mantenimiento habitual de un coche, y rara vez nos detenemos a pensar en qué estamos retirando exactamente. Lo que suele obligarnos a hacerlo es el desgaste de la banda de rodadura, esa superficie de caucho que pisa la carretera, pero bajo ella hay una estructura mucho mayor que no necesariamente ha llegado al final de su vida útil. La carcasa puede recuperarse en determinados casos mediante el recauchutado. La cuestión es por qué seguimos utilizando cubiertas que, por lo general, sustituimos completas cuando solo una parte ha llegado a su límite de desgaste.

La Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) está ensayando una respuesta a esa pregunta. Su proyecto ECOTIRE propone un neumático concebido desde el principio para que la pieza sometida al mayor desgaste sea desmontable y pueda sustituirse sin desechar también la carcasa. Según explica el equipo, esa parte intercambiable representa menos del 20% del peso total, por lo que conservar el resto permitiría aprovechar una proporción considerable de los materiales. La idea ya se ha convertido en un prototipo físico, aunque sus resultados todavía pertenecen al terreno experimental y no al de los productos disponibles para los conductores.

Un neumático diseñado para cambiar solo lo que se desgasta

Para entender la diferencia hay que fijarse en cómo se unen ambas partes. En un neumático convencional, la banda de rodadura queda integrada en la estructura mediante procesos de vulcanización; en ECOTIRE, en cambio, las superficies incorporan formas complementarias que encajan entre sí y mantienen la unión por contacto mecánico. Así, el recambio no exigiría volver a adherir una banda nueva mediante vulcanización, como ocurre en el recauchutado. Los investigadores han fabricado las piezas con moldes diseñados para reproducir esos encajes, y el reto es que permanezcan sujetas mientras la rueda soporta distintos esfuerzos.

La siguiente pregunta era si ese encaje resistiría el movimiento. En un estudio publicado en Measurement, el equipo colocó un prototipo a escala 1:3 sobre un banco de pruebas con un disco giratorio y modificó la carga, la presión de inflado y el ángulo de deriva, que describe la diferencia entre la orientación de la rueda y su dirección real de desplazamiento. Con el prototipo inflado a 1 bar, las piezas permanecieron unidas en todas las condiciones ensayadas; a 0,5 bares, aparecieron separaciones parciales bajo determinadas combinaciones de carga, radio de rodadura y ángulo de deriva. Los resultados son prometedores, pero tienen límites: todavía no se ha probado el sistema en carretera ni se ha comparado directamente su rendimiento con el de un neumático convencional.

El prototipo ECOTIRE muestra cómo sus componentes pueden separarse y volver a ensamblarse mediante un sistema de encaje mecánico | Imagen: UC3M

La resistencia de la unión no es el único aspecto que están investigando. En otro estudio, publicado en Applied Sciences, el equipo comparó una mezcla de caucho natural y sintético con un caucho de silicona bajo condiciones de abrasión controladas. Los resultados mostraron que la silicona experimentaba un desgaste aproximadamente diez veces menor y presentaba surcos menos profundos. Sin embargo, también registró coeficientes de fricción inferiores, una diferencia que requiere más investigación. No podemos interpretar estos resultados como una vida útil diez veces superior ni como una garantía de adherencia en carretera.

El modelo tridimensional de ECOTIRE muestra las dimensiones del prototipo experimental utilizado durante el desarrollo del sistema modular | Imagen: UC3M

El problema no termina cuando retiramos una cubierta del coche. También está lo que deja atrás mientras circulamos: pequeñas partículas que se desprenden por el roce con la calzada. Según las estimaciones recogidas por la Agencia Europea de Medio Ambiente, el desgaste de los neumáticos liberó aproximadamente 450.000 toneladas de microplásticos en la Unión Europea en 2019. La preocupación ha llegado también a la regulación: Euro 7 contempla límites de abrasión para los nuevos modelos de neumáticos de turismos a partir de julio de 2028. ECOTIRE busca reducir los residuos y la contaminación asociada al desgaste, aunque sus beneficios ambientales todavía deben cuantificarse.

La investigación combina tres objetivos: reducir el impacto ambiental, aprovechar durante más tiempo los materiales y desarrollar neumáticos inteligentes | Imagen: UC3M

Pero el proyecto no se limita a cambiar cómo se fabrica y mantiene una cubierta. El equipo también estudia cómo convertirla en una fuente de información para el vehículo mediante sensores que registren sus deformaciones y permitan conocer mejor los esfuerzos que soporta al circular. En sus investigaciones ha trabajado principalmente con galgas extensométricas, sensores capaces de medir pequeñas deformaciones, aunque también ha probado acelerómetros y materiales piezoeléctricos. A más largo plazo, esos datos podrían alimentar los sistemas de asistencia a la conducción o ayudar a detectar situaciones de riesgo, pero esa aplicación todavía no está demostrada en un automóvil comercial.