McLaren dan Bcomp Perkenalkan Kursi F1 Pertama dari Serat Tenau Terbarukan
Menurut McLaren berbasis Inggris, penemuan inovatif terbaru yang mungkin akan mengubah balap mobil dan di luarnya, adalah kursi balap serat alami, dianggap sebagai bagian mobil Formula One (F1) pertama yang terbuat dari serat tekstil terbarukan.
Bekerjasama dengan produsen ringan berkelanjutan Bcomp (Fribourg, Swiss), kursi balap baru yang dibuat untuk Carlos Sainz dan Lando Norris dikatakan mengoptimalkan properti mekanik serat tenau melalui arsitektur kain, mengembangkan kursi dengan kekuatan dan kekakuan yang diperlukan, namun dengan jejak CO2 75% lebih rendah dibandingkan serat karbon. Secara serupa, dibandingkan dengan perkenalan mobil pertama dengan chassis monokok serat karbon — mobil balap Formula One (F1) McLaren MP4/1 pada tahun 1981, yang dikatakan sangat mempengaruhi desain mobil balap hingga hari ini — serat tenau jauh lebih murah, mengurangi getaran, meningkatkan keamanan dan merupakan alternatif yang lebih berkelanjutan.
"Penggunaan komposit serat alami adalah contoh terbaru inovasi bahan komposit pionir di McLaren," menjelaskan Andreas Seidl, principal tim McLaren F1. "Solusi ini tidak hanya memberikan performa yang setara dengan serat karbon, ini juga merupakan langkah lanjut dalam program keberlanjutan kami yang berkembang, sambil menegaskan komitmen kami untuk membantu F1 mengubah strategi keberlanjutan ambisiusnya menjadi nyata."
"Selama dekade, F1 adalah laboratorium inovasi untuk teknologi yang telah mengubah tidak hanya balap mobil, tetapi industri otomotif dan di luarnya," tambah James Key, technical director McLaren F1. "Olahraga ini harus terus berkembang dalam mengembangkan opsi yang semakin ramah lingkungan, dan pengembangan serta aplikasi komposit serat alami kami adalah contoh bagaimana kami mempercepat perjalanan ini, serta evolusi berkelanjutan menuju mobilitas yang lebih bersih."
Utama digunakan dalam produksi linen, McLaren mencatat bahwa tenau adalah tanaman yang sangat serbaguna. Selanjutnya, tenau adalah bahan baku CO2-netral dan seratnya terdegradasi secara biologis. Pada akhir masa pakai kursi, misalnya, dapat digiling menjadi bahan dasar baru atau didaur ulang termal tanpa sisa sampah, daripada akhirnya di tempat pembuangan akhir.
Terinspirir dari urus tipis di bagian belakang daun, teknologi milik Bcomp powerRibs dikatakan memberikan struktur grid 3D di satu sisi kursi, yang kemudian digunakan untuk memperkuat kain penguat serat tenau yang diputar dan ditenun Bcomp, ampliTex. Dibuat dengan memutar serat tenau untuk membentuk benang tebal, powerRibs dikatakan bertindak sebagai tulang punggung bagi kain tenau ampliTex yang ditempel padanya.
Menurut tim McLaren F1, desain kursi serat karbon asli direverse engineered oleh Bcomp, dan desain baru dioptimalkan dan diproduksi oleh McLaren. Kursi kemudian diuji pada uji coba musim panas tanpa masalah.
"Keberlanjutan dan dekarbonisasi adalah isu global, dan fantastis untuk melihat balap mobil merespons alternatif karbon, membuka jalan untuk adopsi luas dalam aplikasi mobilitas skala besar," kata Christian Fischer, CEO dan pendiri Bcomp, mengucapkan sentimen tim McLaren. "McLaren selalu menjadi pionir dalam olahraga ini, baik dalam komposit maupun keberlanjutan. Ini terasa sebagai pasangan sempurna dan kehormatan besar untuk bekerja sama dengan merek yang terkenal."
Mengapa McLaren memulai dengan mengubah serat alami menjadi kursi balap ringan dan berkelanjutan, alih-alih bagian lain mobil?
Menurut tim, mereka melihat kesempatan yang jelas untuk menggunakan teknologi di area mobil ini berdasarkan peraturan teknis F1 saat ini. Sejak 2019, kata tim McLaren, bobot minimum pengemudi 80 kilogram telah ditetapkan. Selain itu, jika pengemudi lebih ringan dari itu, balast harus digunakan untuk mendorong mereka ke bobot minimum. Namun, alih-alih membiarkan balast ini ditempatkan di area lain mobil, yang dapat meningkatkan distribusi bobot, harus terletak di area sekitar kursi pengemudi.
"Dengan pengenalan peraturan baru pada tahun 2019, kursi kini menjadi bagian dari anggaran bobot pengemudi, jadi over-engineered sebagai hasilnya," menjelaskan Steve Foster, principal composites engineer McLaren F1. "Dan dengan Carlos dan Lando masing-masing berat 72 kilogram dan 68 kilogram, ada banyak ruang untuk melakukannya. Ini berarti, jika diperlukan, ada margin untuk menggunakan bahan bio-komposit tambahan untuk memastikan kekuatan dan kekakuan yang cukup pada komponen yang kritis akan keselamatan ini."
Kekuatan dan kekakuan yang cukup ini, McLaren tambah, disebabkan oleh struktur tabular serat tenau, yang dikatakan memberikan densitas rendah dan kekakuan tinggi, memberikan kesempatan untuk mengurangi berat sambil sekaligus meningkatkan demping getaran, serta resistensi terhadap patah, torsi dan kompresi. Tim menambahkan bahwa serat tenau jauh lebih ringan, 9% lebih ringan dari bahan serat karbon yang setara.
"Dan ketika kami berkata 'lebih baik secara signifikan,' kami berarti lima kali lebih baik berkat kain tenau ampliTex dan teknologi powerRibs Bcomp," kata tim. Damping getaran yang lebih besar dan resistensi benturan membuat material serat alami cocok untuk digunakan di kursi pengemudi. Ini meningkatkan kenyamanan dan mengurangi getaran di kokpit, yang dapat memiliki efek lelah pada pengemudi, terutama selama jarak balap dan khususnya di sirkuit dengan trotoar agresif.
Peningkatan keamanan serat tenau lebih lanjut membuatnya menjadi perbaikan menurut McLaren. Dikatakan ketika pecah, berbeda dengan serat karbon, tidak rentan terhadap patah rapuh dan pecahan. "Komposit ampliTex dan powerRibs tidak mudah pecah, dan meskipun masih pecah, puing yang lebih lunak tetap menempel pada struktur utama dengan bantuan powerRibs, yang membantu meredam energi," menjelaskan Fischer. Perilaku patah ductile dikatakan menunjukkan janji dalam aspek lain mobil balap F1 juga, termasuk endplate sayap depan dan lantai, karena dapat mengurangi puing dan risiko ban bocor selama benturan di balap.
Selanjutnya, dengan batas anggaran yang akan diperkenalkan pada tahun 2021, banyak tim F1 akan perlu mengurangi biaya sambil mempertahankan dan meningkatkan performa. Tim akan perlu bekerja lebih cerdas, kata tim McLaren, dan dengan solusi Bcomp yang mengurangi biaya bahan baku hingga 30% dibandingkan serat karbon tradisional, penghematan biaya yang signifikan dapat membebaskan anggaran untuk menjelajahi cara lain untuk meningkatkan performa mobil.
"Di mana kami melihat potensi yang signifikan adalah di area non-kritis, semi-struktural mobil, seperti kursi pengemudi, serta di luar mobil," kata Fischer. Dan itu adalah yang terakhir, ungkap Foster, di mana cakupan langsung untuk adopsi lebih lanjut komposit serat alami benar-benar terletak: "Saat digunakan secara cerdas, serat tenau mengurangi berat dan biaya, sambil mempertahankan dan, dalam beberapa kasus, bahkan meningkatkan performa. Ada berbagai aplikasi yang mungkin di luar mobil itu sendiri, termasuk peralatan pit, panel truk, kotak kemasan, stand pengukuran dan mold tools."
Dengan begitu banyak aplikasi potensial, kata tim McLaren, kursi balap komposit serat alami hanyalah awal. "Kursi ini adalah langkah pertama dalam aplikasi sukses komposit serat alami di F1," kesimpulan Seidl. "Dengan bekerja sama dengan Bcomp kami dapat mengidentifikasi komponen lain yang dapat diganti dengan alternatif berkelanjutan yang memiliki bobot dan performa yang setara. Tidak ada peluru perak dalam balasan untuk karbon netral. Sebaliknya, kami harus terus mengevaluasi setiap elemen mobil dan operasi kami untuk mengidentifikasi cara kami dapat meningkatkan performa, mendorong efisiensi dan mengurangi dampak lingkungan."
