Como Ciência dos Materiais e Eletrônica Estão Revolucionando Pneus Automotivos

Os primeiros pneus automotivos eram simples tiras de borracha sólida, mas a evolução da indústria começou com a descoberta da borracha vulcanizada por Charles Goodyear. Em 1846, Robert Thomson patenteou o primeiro pneu pneumático de borracha vulcanizada — décadas antes dos primeiros veículos motorizados — e iniciou uma busca incansável por desempenho e segurança.

Quando os irmãos Michelin introduziram pneus removíveis, o mercado mudou novamente, pavimentando o caminho para o pneu radial pneumático que surgiu nos anos 1970 e continua sendo o padrão na maioria dos carros de passeio hoje.

Fabricantes atuais equilibram segurança, durabilidade, desempenho e sustentabilidade. Essa abordagem holística está impulsionando avanços que vão muito além do design tradicional de banda de rodagem.

Tecnologias Atuais de Pneus

Ruído é uma grande preocupação para veículos modernos, especialmente carros elétricos onde a ausência de motor ruidoso torna os sons dos pneus mais perceptíveis. Duas fontes primárias de ruído de pneu existem: ruído de padrão, gerado por bolhas de ar presas na banda de rodagem, e ruído de cavidade, produzido quando o ar vibra dentro do pneu contra a roda. Endereçar esses sons é agora uma meta chave de design.

O QuietTrack da Bridgestone, lançado em março de 2019, apresenta múltiplos sulcos diagonais curtos que permitem que o ar escape em vez de comprimir conforme o pneu roda. Os sulcos vêm em três larguras distintas, cada uma interferindo com as outras para amortecer frequências que se sobrepõem à fala humana. Serras milimétricas complementares no sulco da banda de rodagem quebram ainda mais ruído de alta frequência, enquanto o design geral também melhora tração em neve e estradas molhadas.

Figura 1. Pneus QuietTrack reduzem ruído — recurso crítico para veículos elétricos. (Fonte: Bridgestone)

O interior do pneu incorpora Contiseal, uma camada de selante viscoso que pode vedar até 80% de um furo de até 5 mm de diâmetro. Essa tecnologia reduz drasticamente a probabilidade de furos e elimina a necessidade de trocas de pneu na beira da estrada.

Tecnologias Emergentes de Pneus

O Eagle 360 Urban da Goodyear, introduzido em 2017, é um pneu conceitual esférico equipado com sensores guiados por IA que ajustam forma e padrão de banda de rodagem em tempo real. Reagindo a dados de superfície da estrada, o pneu melhora frenagem, manuseio e eficiência — e até facilita reparo de furo no local.

O pneu não-pneumático Oxygene é um design pioneiro que dispensa pressão de ar completamente. Impresso em 3D a partir de pó de pneu reciclado, sua lateral hospeda musgo vivo que absorve água da estrada e CO₂ do ar, suportando fotossíntese e produção de oxigênio. Também aproveita Li-Fi para conectar com redes IoT, permitindo comunicação veículo-a-veículo e veículo-a-infraestrutura.

Em 2020, o pneu reCharge da Goodyear introduziu cápsulas líquidas biodegradáveis que regeneram a banda de rodagem. A IA personaliza o composto para o perfil de cada motorista, permitindo que o pneu se adapte dinamicamente a condições de estrada cambiantes.

O Cyber tire da Pirelli marcou um marco ao transmitir dados diretamente via 5G, criando um loop de comunicação em tempo real entre o pneu, o veículo, o motorista e a infraestrutura viária externa.

Figura 2. Pirelli afirma ser a primeira empresa de pneus a interagir com a rede 5G. (Fonte: Pirelli)

O Uptis da Michelin, previsto para lançamento em 2024, usa uma estrutura de roda sem ar montada que elimina risco de furos, estouros e pneus furados. Ao reduzir consumo de matéria-prima, descarte de pneus e necessidade de estepe, o Uptis oferece uma solução mais sustentável e eficiente em recursos.

Para contexto, pneus personalizados da Goodyear para Tesla incorporam espuma redutora de ruído, enquanto o conceito autônomo 19_19 da Citroën apresenta pneus que endurecem em condições secas e amolecem quando molhados.

A Estrada Conectada à Frente

Conectividade se tornará uma pedra angular de segurança e desempenho automotivo. 5G e IoT permitirão que pneus transmitam dados críticos, aprimorando sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS) e direção autônoma. A plataforma AndGo da Goodyear, por exemplo, usa analytics preditivo para conectar operadores de frota com sua rede de serviços.

Sustentabilidade também impulsionará escolhas de design: impressão 3D, materiais reciclados e ecológicos, e desgaste reduzido diminuirão descarte de pneus e impacto ambiental. Pneus não-pneumáticos duráveis e conceitos 2-em-1 de pneu-e-roda prometem segurança aumentada e manutenção reduzida — atributos essenciais para frotas sem motorista.

Após décadas de mudança incremental, a indústria de pneus está pronta para um salto transformador.

>> Este artigo foi originalmente publicado em nosso site irmão, EDN.