该装置安装在车辆的车底，旨在捕捉每次行驶过程中产生的微小轮胎碎片。经过多年的研究和原型设计，轮胎公司(Tyre Collective)于9月开始了道路试验。
测试结果将揭示该发明在面对自然气流、路况、湍流以及重要的人类行为时的表现(司机被要求清理收集到的轮胎灰尘)。
这个项目已经获得了詹姆斯·戴森奖(James Dyson Award)，获得了三笔英国创新基金(Innovate UK)，创始人还从大学的讲堂一路走到了伦敦市中心萨默塞特府(Somerset House)的办公室。
一个工作原型目前正在伦敦街头进行测试
我们车轮下的问题
空气污染是一个大杀手，在英国造成数万人过早死亡，在世界各地造成数百万人过早死亡。新的研究表明，地球上每1000人中，就有973人经常吸入超过世界卫生组织阈值的有毒空气。
根据轮胎组织的数据，轮胎磨损现在是仅次于一次性塑料的第二大微塑料污染物。该组织表示，仅在欧洲，每年就会产生100多万吨轮胎颗粒，最终进入水道、海洋、盘子和肺部。一辆货车一年可以制造2公斤。机械工程师、tyre Collective创始人之一雨果•理查德森解释说，如果你能把一辆双层巴士每天的轮胎灰尘变成一个黑色的雪球，你手里拿的就是一个葡萄柚大小的东西。
轮胎含有天然橡胶和合成橡胶的复杂混合物，其中还含有塑料。
理查森说:“每个人都知道他们必须更换轮胎，因为他们的轮胎磨损了。”“但没人想过这些橡胶和塑料都去哪儿了。”
自2019年以来，有一群朋友一直在思考这个问题。理查森、西欧汉·安德森(Siobhan Anderson)和汉森·程(Hanson Cheng，还有一个现已离开画组的朋友)在完成伦敦帝国理工学院(Imperial College London)和皇家艺术学院(Royal College of Art)合办的硕士学位时相识。
小颗粒，大问题——轮胎集体展示了不同车辆每天产生多少轮胎灰尘
多样性激发创新
乍一看，他们几乎没有共同之处。他们出生在不同的国家。他们的背景从工程学到建筑学再到运动学。但这种多样性——学科的冲突——帮助他们从一个全新的角度看待空气污染问题，更具体地说，轮胎磨损问题。
为了完成最后一个小组项目，他们花了三个月的时间，用一个钻机和一个布朗普顿自行车车轮，让它“打滑”，并喷出轮胎灰尘。他们的“顿悟时刻”包括摩擦一个气球，观察轮胎微粒，这些微粒通过摩擦而带电，像铁屑粘在磁铁上一样粘在气球上。他们建造的装置包括捕捉颗粒物(PM)的静电板。
到去年9月，他们把一个实验室设备变成了车载原型。轮胎集团与吉利集团旗下的沃尔沃和CEVT(中国欧洲汽车技术)创新中心合作，在瑞典进行了超过3000英里的车载测试。他们尝试了不同的安装方法，研究了它的效率和所涉及的强大力量。他们还分析了被捕获的东西，以及其中有多少是轮胎灰尘。
道路测试，以及更多
看到他们的想法从一个草图跳到一辆汽车的腹部，理查森和他的朋友们充满了信心。此后，他们为自己的设计申请了英国和国际专利，从3D打印转向了面向市场的材料和组装，建造了定制电源，并与东伦敦物流公司Zhero合作，Zhero与他们分享了他们的愿景，并提供了他们的货车进行道路试验。
理查森说:“我们很高兴能测试整个系统。”“我们将关注捕获效率，我们的实验室测试已经准备就绪。”
该组织希望送货车辆和公共汽车将率先使用他们的设备。在空气污染最严重的可预测的城市路线上，这两辆车都在走走停停地行驶。首先，车主和运营商将能够购买改装后的设备。但从长远来看，该团队希望将该设备视为汽车制造商提供的附加组件，定制化以融入整体汽车设计。
理查森说，这项试验还将帮助他们更好地了解用户行为，并回答有关如何处理轮胎灰尘的问题。他设想了一个广泛的网络来收集和再利用它，从新轮胎到衣服。该团队已经在这一领域做了一些早期实验，并刚刚赢得了Terra Carta设计实验室奖，因为他们计划通过升级轮胎磨损来创建一个圆形系统。
早期的实验帮助该团队设计了他们的设备
这是朝着正确方向迈出的一步
关于轮胎磨损的问题有多严重存在争议，但毫无争议的是，它正在上升。随着电池取代内燃机，车辆变得越来越重，这意味着轮胎的摩擦力更大。电动汽车还能提供更大的扭矩，从而加速更快，转弯或制动更灵敏。
环境研究小组(ERG)的弗兰克·凯利教授说，在轮胎颗粒逃逸之前捕获它们是城市地区需要的那种技术解决方案的一个很好的例子。
凯利领导的研究机构ERG成立已有30年，它帮助伦敦实施了低排放区和超低排放区，以及内城拥堵费。人们普遍认为，这些措施大幅降低了空气污染。ERG目前的重点关注领域之一是研究微塑料并了解它们带来的健康风险。
凯利解释说，由于公司使用秘密配方来制造轮胎，使用不同的聚合物，像ERG这样的组织正处于研究释放出哪种颗粒以及它们的毒性的早期阶段。
他说:“现代汽车产生的约65%的颗粒物污染不是来自排气管。”“这意味着，即使像伦敦这样的城市的每辆车都是电动的，我们仍然会面临颗粒空气污染的问题。”
寻找新挑战
凯利说，空气污染是仅次于吸烟的英国最隐蔽的杀手之一，导致多达34000人过早死亡。一些人的估计更高。伦敦交通局表示，2019年，该市有4000多人死于空气毒素。
事实上，大多数现代排气管不再像过去那样喷出有毒气体，这要归功于几十年的创新工程、法规(如欧盟标准)和执法。更智能的燃油喷射、发动机控制系统、车载诊断、催化转换器和颗粒过滤器使汽油和柴油汽车变得更加清洁。
英国机械工程师学会(Institution of Mechanical Engineers)汽车部门主席安德鲁•弗雷万博manbetx网址泽(Andrew Fraser)称，这些干预措施“令人震惊”。弗雷泽曾花了30多年时间在福特研发降低排放的解决方案。
他说:“运输工程师应该为已经取得的成就感到自豪，并应该满怀雄心地展望未来。”
一旦集装箱满了，司机们就需要清空集装箱
环境是关键
弗雷泽是泽莫伙伴关系的技术顾问，泽莫伙伴关系是零排放交通领域的非营利组织。他将非排气管污染比作被抽干的沼泽底部出现的凸起。
非排气管污染最主要的三个原因是轮胎、刹车和路面侵蚀。
凯利说，现代刹车在一定程度上是包含系统，不会像轮胎那样向空气中释放那么多颗粒。弗雷泽补充说，电动汽车使用的再生制动技术可以捕获和传递能量，减少了刹车片的磨损，一些制造商担心刹车片不活动会导致腐蚀或玻璃。一些现代汽车，比如大众的ID系列，正在重新使用后鼓式制动器，这样可以更有效地捕获制动灰尘。
与此同时，人们正在研究如何使道路更耐用。凯利说，虽然更耐用的道路有助于减少颗粒污染，但使用回收塑料或旧橡胶的工程师必须小心，不要将危险的微塑料引入混合物中，或者让它们通过道路磨损产生。
没有简单的答案
当谈到轮胎灰尘时，事情就变得复杂了。它更难捕捉，可依赖的研究也更少，关于它有多危险也存在争论。
据Emissions Analytics等研究机构称，轮胎磨损比尾气排放严重近2000倍，或更危险。
但弗雷泽警告说，任何对所用材料的干预或改进都不应以牺牲安全为代价。轮胎和刹车已经成为现代汽车的精密部件，仅仅1米的刹车距离就可能意味着撞车或险些撞车的区别。在过去的50年里，关于轮胎的很多研究都集中在安全、改善摩擦和噪音水平以及最小化能源消耗(对电动汽车尤其重要)方面。
弗雷泽说，研究表明，轮胎灰尘和其他非排气pm只占整个空气污染问题的一小部分(不到10%，在某些情况下不到1%)。他补充说，重要的是要考虑轮胎颗粒的大小，以及其中有多少可以算作PM2.5, PM2.5是最小的，通常被吸入。轮胎组织声称，在公路运输中，轮胎磨损占空气中颗粒物的一半。
对于弗雷泽来说，在工程师寻找答案时，这种背景非常重要。他在IMechE为即将发布的首席医务官年度报告撰写的一份报告中写道，需要进行准确的比较和测量——百分比与绝对污染水平的增长。manbetx体育注册
未来这些设备会是什么样子
不断变化的前线
与此同时，凯利的首要任务是了解这些粒子有多危险。“我们不知道情况有多严重。轮胎的化学成分很复杂，研究才刚刚开始解决轮胎磨损的毒理学问题。最终，我们需要不释放有毒颗粒的耐用轮胎，否则我们需要离开地面，”凯利说。“在我们到达那里之前，我们需要在这些颗粒离开飞行器附近之前捕获它们。”
凯利认为，工程师们已经“创造了奇迹”，控制了尾气排放。
“下一代人需要解决刹车、轮胎和路面方面的新问题。”
随着全球范围内禁止使用内燃机，越来越多的公交车和出租车已经改用电池或混合动力，对抗空气污染的前线将发生变化。而且，由于每年有多达1000万人死于空气污染，工程师将在这场战斗中发挥至关重要的作用。
登月计划和量子飞跃
凯利和弗雷泽认为，从建筑业到冷藏卡车，交通运输的许多领域都准备创新，冷藏卡车是世界食物链的关键环节，但往往使用柴油动力压缩机。
弗雷泽说，从根本上说，一个多世纪以来，刹车和轮胎都没有改变过，他想知道是否会有“量子飞跃”来颠覆这些和其他机械系统。新的想法可能会蔓延到火车轨道或地下隧道，在这些地方金属制动粉尘仍然是一个问题。有关于氢动力汽车的研究，当然，还有新的交通维度:天空。
通过他们的工作和创新，雨果·理查森(Hugo Richardson)等工程师发出了一个明确的信息:接受挑战。
理查森最初被教导如何设计应对失败，现在他接受了快速失败的创业心态，并从新的角度看待问题。
他说:“我们一开始是登月计划，但现在人们正在接近我们。”“如果你的想法基于现实并能解决问题，那就值得探索。这是一条漫长的道路，但它从意识开始。”
意识和创新。就像一个挂在货车上的小装置，捕捉很少有人想到的微小的黑色薄片。
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