La ruota diventa una sfera

Un progetto avveniristico presentato al

Salone dell’auto di Ginevra

 

di Giuseppe Prunai

 

La ruota del futuro

La ruota viene da lontano.  Secondo molti studiosi, la ruota fu inventata nell'antica Mesopotamia dai Sumeri nel V millennio avanti Cristo. In principio si trattava della cosiddetta ruota del vasaio, una sorta di tornio, tutt’ora in uso,  per la lavorazione del vasellame.  Ma anche altre culture si sarebbero avvicinate al concetto di ruota, come appare in alcuni giocattoli di pietra,  ma non sembra che ne abbiano poi fatto un uso moderno.  La ruota è uno strumento che consente di trasformare il cosiddetto attrito radente,  quello prodotto da un oggetto voluminoso e pesante trascinato sul terreno per trasportarlo da un luogo all'altro, in attrito volvente.   La ruota consente quindi di ridurre notevolmente la resistenza all'avanzamento e quindi la potenza da applicare.  In principio era soltanto un disco di pietra con un foro al centro che consentiva di infilare la ruota in un asse probabilmente di legno.  Successivamente la ruota fu un disco di legno incorniciato da un cerchio di ferro che ne aumentava la resistenza.   Ben presto la ruota piena fu sostituita da quella  a raggi, più leggera e forse anche più resistente.   In principio i carri trainati da animali,   buoi o cavalli, funzionavano sul principio della slitta,  tutt'ora in uso nelle campagne con il nome di treggia, e sulle superfici innevate.

L'applicazione della ruota ai carri,  oltre a semplificare le operazioni di trasferimento dei grossi carichi,  che fino ad allora venivano fatti rotolare su tronchi d'albero,  aprì praticamente l'era dei trasporti  via terra.

Numerose le applicazioni della ruota.  Dai carri a due ruote a quelli a  quattro,  con il gruppo delle ruote anteriori  orientabile,  in modo da ridurre il raggio di curvatura.  I carri montati su ruote e trainati da cavalli ebbero anche una notevole applicazione militare,  non tanto per il trasporto dei soldati e delle salmerie,  quanto per l'uso che se ne faceva in battaglia.  Da citare a questo proposito i carri falcati cioè muniti di lame laterali, di falci che,  lanciati a tutta velocità contro le file nemiche, producevano un gran numero di feriti e di morti.

L'evoluzione tecnologica del carro dopo  il ricordato treno anteriore orientabile,  vero e proprio timone,  produsse il freno, costituito da due ceppi che venivano a contatto con le ruote posteriori riducendone la velocità.

 La ruota non ha  non ha fatto grossi progressi fin quando non  fu introdotta la gomma al posto del cerchio di ferro che la circondava.  La gomma consentiva di ridurre le vibrazioni e di avere un trasporto più confortevole per i passeggeri.  Si trattava di  ruote con la gomma piena.  Più tardi, con l'invenzione del pneumatico,  il comfort raggiunse il massimo allora consentito. Le prime automobili e le prime biciclette avevano le ruote con le gomme  piene. Fu con l'introduzione del pneumatico che anche auto e biciclette aumentarono il confort per i passeggeri, migliorarono la loro tenuta di strada e consentirono anche una maggiore velocità.

 

Le pesanti ruote di un tram

Ma adesso la ruota cambia forma.  Quel cerchio al quale siamo ormai abituati da secoli diventerà una sfera. La sfera, in geometria, è un cosiddetto solido di rotazione: lo si ottiene facendo ruotare sul diametro un semicerchio. C’è un legame, quindi, fra il vecchio disco al quale siamo abituati da sempre e la nuova ruota sferica.

Al Salone Internazionale dell'Auto di Ginevra di quest'anno, un'azienda produttrice di pneumatici, la Goodyear, ha presentato il cosiddetto pneumatico concept intelligrip  che grazie agli avanzati sensori di cui è dotato può supportare i sistemi di controllo dei veicoli autonomi.  Si tratta di una evoluzione del pneumatico con chip incorporato presentato a Ginevra due anni fa, sempre più vicino a divenire una realtà.  I veicoli con guida autonoma saranno una realtà nei prossimi 10 anni: così afferma uno studio the World Economic Forum.

Il sistema dei sensori incorporati nel pneumatico fa sì che vengano percepite le condizioni meteo e del manto stradale in modo da ridurre lo spazio di frenata, offrire una migliore risposta in curva, ottimizzare la stabilità e persino supportare i sistemi anticollisione.  Inoltre verrà continuamente monitorata la temperatura e la pressione del pneumatico.  Per consentire tempestivi interventi di controllo, tutte le informazioni verranno inviate  a un computer centrale che  adeguerà la velocità in base ai dati ricevuti. Ma  si va oltre:  il pneumatico diventa una sfera collegata all'auto attraverso un sistema di levitazione magnetica.  La nuova ruota verrà realizzata con la stampa 3D.

La levitazione magnetica, o sospensione magnetica, è un metodo con il quale un oggetto è sospeso su di un altro senza altro supporto che i campi magnetici. La forza elettromagnetica viene usata per contrastare gli effetti della forza gravitazionale. Il principio è sfruttato per far marciare alcuni treni ad alta velocità che viaggiano senza toccare le rotaie grazie.    La repulsione e l'attrazione magnetica vengono utilizzate anche come mezzo di locomozione. Dato che il convoglio non tocca le rotaie, l'unica forza che si oppone al suo moto è l'attrito dell'aria. Il treno è quindi in grado di viaggiare a velocità elevatissime (oltre i 600 km/h) con un consumo di energia limitato e un livello di rumore accettabile. Sebbene la velocità gli consenta di fare concorrenza all'aereo anche nei lunghi percorsi, i costi per la realizzazione delle infrastrutture ne hanno limitato finora l'utilizzo a brevi tratte molto frequentate. A Shanghai un treno a levitazione  collega la città con l'aeroporto. La linea è lunga 30 chilometri e viene percorsa dal treno in 7 minuti e 20 secondi con una velocità massima di 501,5 km/h e una velocità media di 250 km/h.

Il nuovo pneumatico sferico è stato progettato seguendo quattro elementi chiave: manovrabilità, sicurezza, connettività e biochimica, indispensabili per rispondere alle esigenze dei nuovi veicoli a guida autonoma che, secondo una stima, dovrebbero essere 85 milioni in tutto il mondo entro il 2035.

"I veicoli autonomi rivoluzioneranno le interazioni delle persone con l'automobile”,  afferma Luca Crepaccioli General Manager per il Sud Europa della Goodyear Dunlop.  Insomma saranno la struttura portante dell'automobile del futuro.  La forma sferica è stata ideata per fornire la massima manovrabilità grazie all'orientamento multiplo che consente alla vettura di muoversi in tutte le direzioni riducendo lo slittamento in caso di acqua ghiaccio e facilitando il superamento di ostacoli improvvisi. Grazie alla capacità di curvare a 360 gradi queste nuove ruote faciliteranno il parcheggio anche in spazi ridotti.

Il battistrada delle gomme sferiche riproduce il disegno di un particolare tipo di corallo e i tasselli e le scanalature multidirezionali contribuiscono ad assicurare un area di contatto sicuro riducendo drasticamente il fenomeno dell'acquaplaning,

 

Il Galileo