لماذا إطارات السيارات سوداء بينما المطاط الطبيعي أبيض؟

(دان تري) - ليس فقط من أجل الجمالية، فإن اللون الأسود للإطارات هو نتيجة لقصة كاملة حول علم المواد والتطور في صناعة السيارات.

الإطارات قطعة مألوفة لدرجة أن قليلين يسألون: لماذا تكون سوداء دائمًا؟ خاصةً وأن المطاط الطبيعي - المادة الرئيسية المستخدمة في صناعة الإطارات - أبيض اللون.

من الأبيض إلى الأسود: قصة الكربون

وفقًا لشركة بريدجستون لتصنيع الإطارات، كانت الإطارات بيضاء اللون سابقًا. ولكن لزيادة المتانة والأداء، أضاف المصنعون مادةً خاصة إلى المطاط: الكربون الأسود.

الإطارات جزء مألوف لدرجة أن قلة من الناس يسألون: لماذا تكون دائمًا سوداء اللون؟ (صورة: جيتي).

أسود الكربون هو شكل شبه نقي من الكربون (حوالي 97%)، يُنتَج من خلال الاحتراق غير الكامل للمنتجات البترولية في ظروف مُراقبة. يُعدّ أسود الكربون، على شكل مسحوق أسود ناعم أو حبيبات، مُكوّنًا شائعًا في إنتاج البلاستيك وأحبار الطباعة، وخاصةً الإطارات.

يُنتج العالم حوالي 8.1 مليون طن من الكربون الأسود سنويًا، وفقًا للجمعية الدولية للكربون الأسود. وتُستخدم هذه المادة في جميع الإطارات تقريبًا اليوم.

ومع ذلك، مع تقدم التكنولوجيا والطلب على الأداء العالي، يتم البحث عن مواد بديلة مثل السيليكا واستخدامها في بعض الإطارات المتميزة.

يساعد السيليكا على تقليل مقاومة التدحرج، مما يُحسّن كفاءة استهلاك الوقود وتماسك الإطارات على الطرق المبللة. مع ذلك، غالبًا ما تكون الإطارات المصنوعة من السيليكا أغلى ثمنًا وعملية تصنيعها أكثر تعقيدًا.

في عام ١٩١٠، بدأت شركة غودريتش بإضافة الكربون الأسود إلى الإطارات، مما زاد من متانتها ومقاومتها للتآكل. وبحلول عام ١٩١٩، تحوّل معظم مصنعي الإطارات إلى استخدام الكربون الأسود، مما منح الإطارات لونها الأسود الحالي.

خلال عشرينيات وثلاثينيات القرن الماضي، ظلت الإطارات البيضاء شائعة الاستخدام لأسباب جمالية، وخاصةً في السيارات الفاخرة. إلا أن الإطارات البيضاء كانت تتطلب صيانة أطول، ولم تكن بنفس متانة الإطارات السوداء، مما أدى إلى تراجع شعبيتها.

خلف اللون الأسود توجد تكنولوجيا مادية

كانت الإطارات بيضاء اللون في السابق (صورة: جيتي).

إضافة الكربون الأسود ليست مجرد خيار جمالي، بل تلعب دورًا هامًا في:

- زيادة المتانة ومقاومة التآكل: يساعد الكربون الأسود الإطارات على تحمل الاحتكاك ودرجات الحرارة المرتفعة من سطح الطريق، وبالتالي زيادة عمر المنتج.

- مضاد للأشعة فوق البنفسجية والأوزون: يمكن لهذه العناصر أن تُدمر البنية الجزيئية للمطاط. يعمل الكربون الأسود كدرع واقي، ويحمي الإطار من الشيخوخة المبكرة.

- التوصيل الكهربائي: يجعل الكربون الأسود الإطار أكثر توصيلاً، مما يقلل من تراكم الشحنات الساكنة - والتي يمكن أن تسبب صدمة كهربائية في ظل ظروف معينة.

- تبقى نظيفة لفترة أطول: على خلفية سوداء، تكون الأوساخ أقل وضوحًا، مما يساعد على جعل السيارة تبدو أنيقة حتى عند التحرك بشكل متكرر.

وفقًا لشركة جوديير موتورز، نادرًا ما تدوم الإطارات الخالية من الكربون الأسود أكثر من 8000 كيلومتر (5000 ميل)، مما يعني أنك قد تحتاج إلى استبدال إطاراتك مرة أو مرتين سنويًا على الأقل. في المقابل، يمكن أن تدوم الإطارات المحتوية على الكربون الأسود لفترة أطول بكثير.

إطارات اليوم ثمرة قرون من الابتكار. أشارت مجلة "رود آند تراك" ذات مرة إلى أن "الإطارات" الأولى لم تكن مصنوعة من المطاط، بل من... الخشب المغطى بالحديد، مناسبة للعربات التي تجرها الخيول، لكنها غير قادرة على مواكبة سرعة السيارات.

ولم تدخل صناعة الإطارات عصرًا جديدًا رسميًا إلا في عام 1888، عندما اخترع جون بويد دنلوب الإطار الهوائي - وهو عبارة عن أنبوب مطاطي مملوء بالهواء ملفوف حول الجزء الخارجي من العجلة.

ومنذ ذلك الحين، ساعد ظهور الكربون الأسود في استكمال دوران العجلة - حرفيًا ومجازيًا.

المصدر: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/tai-sao-lop-xe-mau-den-trong-khi-cao-su-tu-nhien-mau-trang-20250523080014199.htm