En Inglaterra me compré una bicicleta con la que me movía por la ciudad a diario. Para mí es una forma brillante de transporte, aunque puede ser mucho más. Pero ¿de qué materiales están hechas las bicicletas? ¿lo sabéis? Yo he estado preguntando y parece que el mundo de las bicicletas está lleno de materiales y diseños fascinantes. Demos un paseo para ver que materiales se usan en las diferentes partes de una bicicleta y las últimas tendencias de diseño. Por supuesto, os explicaré algunos ejemplos interesantes de lo que se puede hacer con la siempre novedosa bicicleta.

Mientras buscaba información general sobre las bicicletas, me encontré esta gran imagen en wikipedia. Gracias a ella no tengo que explicaros las diferentes partes de la bicicleta moderna. Si queréis ver más imágenes de bicicletas, podéis seguir este enlace de wikimedia commons

Fuente: wikipedia

Fuente: wikipedia

materiales

Hay muchas opciones abiertas para los diseñadores y fabricantes de bicicletas. James Thomas, autor de Bicycle design nos dice su opinión sobre los materiales utilizados en la actualidad:

Como nos explica James, los criterios para escoger un material son tanto su precio como el tipo de uso que se le va a dar a la bicicleta (transporte urbano, montaña, velocidad, saltos, etc). Para decidir el material usado en el cuadro de la bicicleta tiene que tenerse en cuenta que la densidad debe ser razonablemente baja, para que no resulte muy pesada. El cuadro es el soporte estructural de la bicicleta, así que el material con el que se construye debe ser fuerte y resistir una vida dura. El material más usado es el acero, sobre el cual nos da más detalles Peter Gale, diseñador industrial en EM:

el acero tubular al carbono de toda la vida, soldado y bañado. Las partes de acero que no han sido bañadas son de inoxidable 304, porque puede soldarse, o 410 para troqueladas. Otros aceros se usan en la cadena, los frenos y los rodamientos. El cuerpo de la bicicleta se hace mediante extrusión, se corta, se suelda, se sumerge, limpia, pinta y cocina. – Peter Gale, ingeniero de proyectos de EM

Otros metales utilizados en la construcción del marco son el aluminio o el titanio, aunque este es más caro. Los composites de varios tipos también han sido explorados, ya que con ellos puede obtenerse ligereza y rigidez. Su uso es limitado y generalmente caro. Algunos de los que ya han sido utilizados son los de matriz cerámica, que también se usan en aviación, con fibra de carbono e incluso combinando fibras de carbono con fibras de lino.

La bicicleta que yo considero más renovable es la de bambú, que ya he mencionado anteriormente. El proyecto Bamboobike pretende evaluar la viabilidad de utilizar bicicletas de bambú como forma de transporte de mercancías en África. Si creéis que no es posible, volved a pensar por qué uno de los primeros vehículos de dos ruedas, la Dandy Horse (1820), estaba hecha de madera de cerezo y de coníferas. El bambú es fuerte, pero también ligero ya que es hueco.

draisine

dandy horse. Source: wikipedia. Author: Gun Powder Ma

nuevas tecnologías

Hay tantas cosas interesantes acerca de las bicicletas, que tenía que escribir este artículo. Me pasa lo mismo con otros objetos sobre los que quisiera escribir, como aviones, barcos o coches conceptuales, pero tengo que ir uno a uno. Los materiales que he mencionado hasta ahora son grandes ejemplos de como pueden los materiales reemplazarse entre sí en un mismo producto. Pero las bicicletas pueden inspirarnos por las tecnologías usadas en ellas, incluso sin tener en cuenta el material usado. Por ejemplo, Velorution, un blog británico dedicado al ciclismo, destaca la importancia de los marcos de una sola pieza. James Thomas ya comentaba la importancia de los nuevos métodos de procesamiento, como el moldeado con agua, a la hora de mejorar el rendimiento. Jody Wilson, Acudyn Inc, escoge los siguientes sistemas como los más interesantes:

  • frenos hidráulicos
  • sistemas eléctricos
  • amortiguadores, frenos y ruedas regenerativos
  • rodamientos magnéticos
  • amortiguadores magnéticos (para ajustar eléctricamente)
  • cambio de marchas electrónico o automático
  • Ruedas de eje conducido (en vez de con cadena)

Austin Brown, con quien tuve un interesante intercambio de ideas antes de hacer esta entrada, añadió esto al tema de las nuevas tendencias en bicicletas (Austin, siento no haber podido incluir nada sobre la decoración de las bicicletas, pero me quedo con la idea):

Las ruedas sin bujes, las transmisiones continuas variables o automáticas y las bicicletas eléctricas son bastante intrigantes. También había un vehículo de tres ruedas en el mercado (ya sé que no es una bicicleta) pero el sistema de propulsión funcionaba si el que lo llevaba daba patadas, algo así como si estuviese patinando sobre hielo. También he visto recientemente una entrada sobre una bicicleta en Japón que se autoequilibra.

Enlaces:
bicicleta plegable

bicicleta autoequilibrada

Bicicleta urbana cúbica

proyectos innovadores

Tag Wheels y DuPont

La mayoría de las ruedas tienen neumáticos hechos de goma, con la llanta de acero chapado. TAG Wheels (TAG viene de las siglas en inglés: Geometría técnicamente avanzada) fabrica ruedas de una pieza con composites. Y cuando digo una pieza, lo digo de verdad, porque no han sido cortadas y pegadas. Para fabricarlas se ha utilizado un método llamado Moldeado de núcleo perdido. Su fabricación empieza dándole forma a un molde de un metal con un punto de fusión bajo. A este molde se le añade por encima otro con un composite de matriz de termoplástico. El primer molde, o núcleo, se derrite y desecha, dejando la rueda composite hueca. Esta tecnología le permite a TAG Wheels diseñar geometrías complejas, con diferentes espesores a lo largo de la rueda.

TAG Wheels utiliza Zytel 8018, de DuPont, para moldear sus ruedas FRX5. Zytel 8018 es nailon reforzado con 14% de fibra de vidrio y tiene una excelente resistencia al impacto. DuPont comercializa infinidad de materiales, pero sin duda el nilon (o poliamidas) es una de las partes más importantes. Podéis ver más aplicaciones de DuPont en equipo deportivo en este artículo de Omnexus (puede que necesitéis registraros).

Si queréis ver lo resistentes que son estas ruedas, mirad este video que he encontrado en YouTube (hay más, sólo tenéis que buscar Tag Wheels). Yo no soy una experta, pero para mí que un golpe de este estilo doblaría la llanta de cualquier rueda normal:

Bicicleta de lino de Museeuw

Sí, bicicleta de lino. Quizás os sorprenda, pero el lino, o más bien su fibra, se utiliza como refuerzo en plásticos. Johan Museeuw, ganador de 11 copas del mundo de ciclismo, ha fundado una compañía que se llama Museeuw Bike. Colabora con IPA Composites Belgium (diseño) y Billato Linea Telai (fabricación) en la producción de unas bicicletas bastante especiales. El material usado en el marco es una combinación de fibras de carbono y de lino. Cuanto más largas sean las fibras de lino, mayor resistencia tendrá el composite resultante. Si queréis leer como fue una prueba en carretera de las bicicletas Museeuw, seguid este enlace (EN).

La producción de lino en Europa ha mermado terriblemente, debido en gran parte a que la mayor parte de nuestros artículos textiles son fabricados en Asia. Es por ello que el uso de fibras de lino en composites podría suponer una gran oportunidad para devolverle algo de valor a este menguante mercado. En la actualidad su uso es muy común en coches, por ejemplo en los paneles de las puertas. Las fibras de lino se utilizan en una estructura sándwich, que se hace por termoformado. Para que os hagáis una idea, el lino sería el jamón y el pan sería PP. Gracias a la introducción de fibras de lino en los paneles de las puertas, están romperían como el cristal de un coche en vez de formar aristas peligrosas y cortantes. Y es más barato también. Otras ventajas de utilizar fibra de lino son:

  • no suponen ningún riesgo para la salud. La fibra de vidrio requiere condiciones especiales para su manejo.
  • recurso sostenible, renovable y natural
  • ya existe el conocimiento necesario para procesar la fibra

Conclusión

La conclusión evidente de hoy es que tengo que andar más en bici – y probablemente también vosotros. Pero no olvidemos tampoco los materiales tan variados y sorprendentes con los que se fabrican objetos tan cotidianos como las bicicletas.