تاریخچه اختراع لاستیک اختراعِ ساده با کاربردهای بی‌شمار

لاستیک ها امروزه در بسیاری از وسایل نقلیه از جمله دوچرخه ها، اتومبیل ها، کامیون ها و هواپیماها استفاده می شوند. آنها نقش مهمی در ایمنی و راحتی وسایل نقلیه ایفا می کنند. اما لاستیک ها چطور اختراع شدند؟ تاریخچه اختراع لاستیک به قرن ها قبل برمی گردد. در این مقاله با تاریخچه اختراع لاستیک بیشتر آشنا خواهیم شد.

میلیون‌ها لاستیک‌ با قابلیت باد شدن که بر روی خودرو ها در سراسر جهان ارائه می‌شوند، نتیجه چندین دهه  تلاش مخترعان متعدد مانند: چارلز گودیر،  توماس هنکوک، رابرت ویلیام تامپسون، ادوارد و آندره میشلن و جان بوید دانلوپ هستند که از این میان، هیچ یک به اندازه جان دانلوپ و چارلز گودیر در اختراع تایر تأثیر زیادی نداشتند.

اکتشافات جدید به فناوری‌های جدید تبدیل می‌شوند و فناوری‌های جدید به محصولات جدید تبدیل می‌شوند تا تجربه زندگی بهتری را به شما ارائه دهند.

به همت این مخترعان، استفاده از ماشین، اتوبوس یا دوچرخه ، اکنون برای اکثر سفرهای ما میسر شده است.

مفهوم لاستیک در دهه 1300 زمانی که از چرم برای پوشاندن چرخ ها استفاده می شد رایج شد و سواری را نرم تر می کرد. با گذشت زمان، لاستیک به آرامی جایگزین چرم به عنوان پوشش چرخ شد. لاستیک های اولیه، از لاستیک تو پر ساخته شده بود و هوا در آن نبود. آنها توسط وسایل نقلیه کندتر استفاده می شدند. و تایر به همراه تیوب که در پایان قرن نوزدهم با توسعه اتومبیل معرفی شد، در ابتدا برای سه چرخه اختراع شده بود.

همانطور که طراحی خودرو به بلوغ و تکامل رسیده است، تایرها نیز در طول دهه‌ها دستخوش تغییرات زیادی شده اند. از لاستیک‌های توپر و بدون هوا تا لاستیک‌های امروزی، تایرها راه طولانی را پیموده اند و به‌طور جهشی تکامل یافته اند.  دوام بیشتری دارند، نرم‌تر رانندگی می‌کنند، بی صدا تر هستند، کنترل بهتری دارند و به طور کلی بهبود یافته‌اند.

تاریخچه اختراع لاستیک از آمریکای مرکزی تا دنیای مدرن

بیایید به طور خلاصه به تاریخچه اختراع لاستیک و تکامل آن نگاه می کنیم:

1- ولکانیزاسیون لاستیک  1845

در ابتدا لاستیک ها در اثر گرما شل و چسبناک میشدند و در سرما سفت و خشک ...

چارلز گودیر، مخترع آمریکایی و توماس هنکوک، مخترع بریتانیایی هر دو با فرآیند ولکانیزاسیون صنعت لاستیک را متحول کردند. فرآیند شیمیایی که باعث شد که لاستیک کمتر چسبناک باشد و خواص شیمیایی بیشتری به آن بدهد و دوام بیشتری داشته باشد. در سال 1845 به هر دوی آنها حق اختراع برای ولکانیزه کردن لاستیک اعطا شد.

چارلز گودیر کشف کرد، ولکانیزه شدن اساساً زمانی است که لاستیک با گوگرد گرم می شود. این فرآیند، لاستیک را از یک ماده نرم چسبناک، به ماده انعطاف پذیر محکمی تبدیل می کرد که می‌توانست فشار قابل قبولی را تحمل کند و ضربه‌گیری خوبی داشته باشد.

2- تایرهای لاستیکی توپر

بلافاصله پس از کشف ولکانیزاسیون، تایرها از لاستیک توپر ساخته شدند. این لاستیک ها قوی بودند، ضربه ها را جذب می کردند و در برابر بریدگی و ساییدگی مقاومت می کردند. اگرچه آنها پیشرفت زیادی داشتند، اما این لاستیک ها بسیار سنگین بودند و سواری نرمی را ارائه نمی دادند. امروزه هنوز انواع لاستیک های ساخته شده از لاستیک تو پر وجود دارد.

3- لاستیک های با قابلیت باد شدن 1846

در سال 1846، رابرت ویلیام تامسون، مهندس و کارآفرین 23 ساله اسکاتلندی، حق ثبت اختراعی را برای یک چرخ چرمی به اصطلاح پر از هوا در فرانسه به ثبت رساند. این اولین لاستیک است. متأسفانه این اختراع به تولید نینجامید و به فراموشی سپرده شد.

40 سال بعد در 7 دسامبر 1888 در بلفاست ایرلند،  و بدون اطلاع از اختراع تامسون، جان بوید دانلوپ متولد اسکاتلند، که مردی ثروتمند بود و دارای فعالیت‌های دامپزشکی موفقی در کشور بود، پس از تماشای پسر جوانش که در حال تقلا برای سه چرخه سواری بر روی سنگفرش بود و از سر و صدای چرخ های چوبی سه چرخه پسرش خسته شده بود،  موفق به ساخت اولین تایر باد شونده شد. او بانداژی اختراع کرد تا آنها را عایق صدا کند. جان دانلپ ورقه های لاستیکی را حول یک محور می چرخاند تا یک استوانه الاستیک تشکیل دهد و دو سر را به هم می چسباند، تا با هوا پر شود. که بدین وسیله، علاوه بر سر و صدای کمتر، حرکت چرخ‌ها را راحت‌تر، چسبان‌تر و سریع‌تر می‌کرد. این امر با فرآیند ولکانیزاسیون امکان پذیر شد.

او اولین تولید خود را راه اندازی کرد و با موفقیت زیادی در بین دوچرخه سواران روبرو شد و شروع به توسعه تایر کرد.

این محصول به قدری موفق بود که یک سال پس از معرفی، برنده مسابقات دوچرخه سواری در ایرلند و انگلیس شد. در طی چند سال آینده، دانلوپ برای توسعه لاستیک‌ها برای همه وسایل نقلیه، از دوچرخه گرفته تا ماشین‌ها و کامیون‌ها، سخت کار کرد. بین سال‌های 1890 تا 1920، تایرهای بادی لاستیکی دستخوش طیف وسیعی از پیشرفت‌ها، هم توسط دانلوپ و هم توسط دیگرانی مانند توماس هنکوک شدند.

سرانجام، در همان سال، کارل بنز اولین خودرویی را اختراع کرد که با بنزین و یک تایر بادی عملی کار می کرد. این لاستیک از یک قاب فلزی ساخته شده بود که با یک پوشش لاستیکی پر از هوا پوشانده شده بود. این مورد با هیجان زیادی از سوی مردم پذیرفته شد زیرا باعث می شد سواری نرم تر باشد.

هنگامی که این تایر در مسابقه پاریس-بوردو در سال 1895 معرفی شد، محبوبیت آن چند برابر شد و به دنبال آن استفاده گسترده از لاستیک انجام شد.

4- اختراع تایر قابل تعویض با تیوپ داخلی جداگانه 1891

سبق تاریخچه اختراع لاستیک، در سال 1891 برادران ادوارد و آندره میشلن تایر قابل تعویض را با تیوپ داخلی جداگانه اختراع کردند. این کار تعمیر لاستیک پنچر شده را آسان تر می کرد. سپس آندره به این فکر افتاد که از آن در اتومبیل ها استفاده کند. به لطف توسعه آنها در آغاز قرن بیستم و سپس توسعه موتور سیکلت، تایرها بلافاصله موفقیت زیادی کسب کردند.

5- 1905 تایرها آجدار و قوی تر شدند

با نوآوری مداوم، خودروها سنگین‌تر، بزرگ‌تر و قدرتمندتر شدند. این امر مستلزم قوی تر بودن لاستیک ها نیز بود. سازندگان تایر با معرفی لاستیک‌های آج‌دار در سال 1905 به این خواسته پاسخ دادند. آج های فشرده ضربه‌های جاده را جذب می‌کرد و تایر را از آسیب محافظت می‌کرد و باعث می‌شد آنها قوی‌تر، ایمن‌تر و ضربه‌گیرتر شوند.

در سال 1909  شرکت لاستیک سازی گودیر، اولین تایر بادی هواپیما را ساخت و در سال 1983 هم، اولین تایر رادیال برای هواپیماهای تجاری را ارائه کرد.

بیشتر بخوانید: انواع تایر در صنعت لاستیک سازی

6- اضافه کردن کربن سیاه به لاستیک 1910

در اوایل قرن بیستم سال 1910  در سیلورتون انگلستان، سیدنی چارلز موت و تیمی از آزمایش‌کنندگان اثر تقویت‌کننده‌ای را که کربن سیاه به لاستیک می‌دهد کشف کردند، و چند سال بعد، این اثر مفید به طور گسترده در مهندسی لاستیک مورد استفاده قرار گرفت.

در دهه 1930، کربن سیاه مورد استفاده حدود 20% از لاستیک خام بود، در این زمان عمدتاً در آج از کربن سیاه استفاده می شد، و اکنون به بیش از 50% رسیده است. قبل از افزودن کربن سیاه به آج، تایر تنها پس از 6000 کیلومتر صاف می شد. پس از ترکیب کربن سیاه، مسافت پیموده شده لاستیک به طور قابل توجهی بهبود یافت. در حال حاضر گروهی از لاستیک های کامیون می توانند حدود 100000 کیلومتر و حتی 200000 کیلومتر را در جاده های خوب طی کنند.

7- تایرهای بالون کم فشار 1923

لاستیک بادکنکی توسط Firestone در سال 1923 معرفی شد و عملکرد را بهبود بخشید و حمل و نقل را تسهیل کرد. تایرهای بالون کم فشار برای اطمینان از حداکثر سطح تماس با سطح جاده استفاده می کردند. اینها در ابتدا برای وسایل نقلیه اصلی استفاده می شدند، اما امروزه عمدتاً برای اتومبیل های آفرود در خارج از جاده استفاده می شوند.

8- صنعتی سازی لاستیک مصنوعی 1931

در تاریخچه اختراع لاستیک تایرهای لاستیکی برای خودروها در دهه 1920 به یک ضرورت مطلق تبدیل شده بود. با این حال، مقادیر محدود کائچوطبیعی و ماهیت گران قیمت آن مانعی در تولید تایر ایجاد می کرد. پس از تلاش‌های فراوان برای توسعه لاستیک مصنوعی، در سال 1931 هنگامی که شرکت DuPont تولید لاستیک مصنوعی را صنعتی کرد، دنیا شاهد پیشرفتی عظیم در صنعت لاستیک سازی شد. این امر در دسترس بودن و کیفیت لاستیک را افزایش داد.

9- افزایش مسافت پیموده شده با تایرهای رادیال 1946

میشلن اولین شرکتی بود که تایرهای رادیال را در سال 1946 معرفی کرد. تایرهای رادیال با کاهش موثر مقاومت، راندمان سوخت بیشتر، عملکرد فرمان پذیری بهتر و طول عمر بیشتر لاستیک‌ها را ارائه کردند. اینها به سرعت در سراسر اروپا و آسیا به تصویب رسید. با این حال، بعد از حدود 22 سال در سال 1968 بود که آمریکایی ها متقاعد شدند تا لاستیک های رادیال را انتخاب کنند.

10- حذف تیوپ داخلی (لاستیک تیوبلس) 1947

تایرهای اولیه از دو جزء تشکیل شده بودند – تیوپ هوای داخلی و لاستیک بادوام که آن را می پوشاند. در صورتی که تیوپ داخلی نشتی داشته باشد، پنچری لاستیک را به همراه دارد. B.F. Goodrich در سال 1947 تایر بدون تیوب را معرفی کرد که عمر تایر و قابل اطمینان بودن آن را بهبود بخشید. در سال 1955، تایرهای بدون تیوب پس از اینکه گودریچ حق ثبت اختراع آن را به دست آورد، به طرح استاندارد تبدیل شد.

سال 1970 توسط آپولو 14اولین لاستیک ها به فضا ارسال شد - ماه نورد آپولو 14 با لاستیک های Goodyear XLTبر روی ماه حرکت کرد.

بیشتر بخوانید: سیستم مانیتورینگ فشار باد تایر  (TPMS)

11- افزایش ایمنی با تایرهای Run-Flat 1979-80

در سال 1979، تایر run-flat توسعه یافت. این اجازه می دهد تا وسیله نقلیه بدون تعویض لاستیک در هنگام پنچری حرکت کند. لاستیک پنچر شده می تواند با سرعت 80 کیلومتر در ساعت حرکت کند. این لاستیک ها حتی پس از ایجاد سوراخ و بریدگی سرعت رانندگی ثابتی را ارائه می دهند. این امر باعث جلوگیری از تصادف و محافظت از مسافران و راننده در مواقع اضطراری می شود. تایرهای run-flat تا حد زیادی در دهه 1980 مورد استفاده قرار گرفتند. با این حال، سال 1994 شاهد یک لحظه باشکوه بود که شورولت اولین شرکتی بود که تایرهای run-flat را به عنوان تایرهای استاندارد برای کوروت خود عرضه کرد.

12- دهه 1980 و فراتر از آن - تایرهای مدرن

نوآوری های مداوم منجر به اختراع انواع مختلف تایر می شود. عملکرد خودرو و لاستیک هر دو افزایش می یابد. لاستیک های با عملکرد فوقالعاده UHP (Ultra Hire Performance) نیز در این زمان ها توسعه یافت. این لاستیک ها تنها بر  امتیاز افزایش سرعت تمرکز نداشتند. در عوض، تایرهای مدرن UHP منجر به عملکرد بهتر رانندگی با هندلینگ بیشتر، عملکرد ترمز بهتر و غیره می‌شوند.

13- قرن 21  شکل دادن به آینده لاستیک ها

لاستیک‌ ها در یک دایره کامل قرار گرفته‌اند و غول‌های تایر خودرو راهی برای ارائه عملکرد عالی بدون اتکا به هوای فشرده داخل تایرها پیدا کرده‌اند و به لاستیک‌های غیر بادی تبدیل می شوند. میشلن سعی کرده است تیوب هوا را با پره های ساخته شده از پلی اورتان جایگزین کند.

به همین ترتیب، در سال 2012، تایر هانکوک مفهوم مشابهی به نام NPT (لاستیک های غیر بادی) را معرفی کرد. هدف لاستیک های مدرن بهبود عملکرد ترمز بیشتر و افزایش دوام لاستیک ها است. آنها هنوز نتوانسته اند در خودروها کاربرد پیدا کنند و نشان خود را در تاریخ لاستیک ها بگذارند.

امیدواریم در این مطلب توانسته باشیم شما را با تاریخچه اختراع لاستیک و نحوه تکامل آن آشنا کنیم.