Un equipo de la Universidad Carlos III de Madrid desarrolla un neumático modular cuya banda de rodadura puede desmontarse y sustituirse cuando se desgasta. El sistema permitiría conservar la carcasa, que supone más del 80 % del peso del neumático, y abre además la puerta a incorporar sensores para mejorar la seguridad de los vehículos.
- 🛞 La banda de rodadura es desmontable: cuando se desgasta, podría sustituirse sin desechar toda la carcasa.
- ♻️ Más del 80 % del neumático podría conservarse, ya que la banda reemplazable representa menos del 20 % de su peso.
- 🧪 La silicona ensayada mostró aproximadamente diez veces menos deterioro que el caucho convencional en las pruebas realizadas.
- 🔩 No necesita adhesivo entre la carcasa y la banda: ambas piezas se mantienen unidas mediante un sistema mecánico de enclavamiento.
- 📡 El objetivo futuro es integrar sensores capaces de aportar información sobre el contacto entre neumático y carretera a los sistemas del vehículo.
Cambiar un neumático porque su dibujo se ha desgastado implica desechar mucho más material del que realmente ha llegado al final de su vida útil. La estructura interna puede conservar todavía sus propiedades, pero la construcción convencional hace que carcasa y banda de rodadura formen prácticamente una única pieza.
Investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) trabajan en una alternativa radicalmente diferente: fabricar ambas partes como elementos separables.
El proyecto se denomina ECOTIRE y propone un neumático modular con una carcasa reutilizable sobre la que se instala una banda de rodadura desmontable. Cuando esta última llega al límite de desgaste, podría retirarse e instalarse otra sin sustituir necesariamente todo el neumático.
La idea tiene una consecuencia importante desde el punto de vista de los materiales: la banda de rodadura representa menos del 20 % del peso total, por lo que potencialmente se podría conservar más del 80 % restante durante varios ciclos de utilización.
Una unión mecánica en lugar de pegar las dos partes
Uno de los principales retos consiste precisamente en conseguir que una pieza diseñada para desmontarse soporte las enormes fuerzas generadas durante la circulación.
ECOTIRE prescinde de una unión química permanente entre la carcasa y la banda. En su lugar, los investigadores han desarrollado un sistema de enclavamiento puramente mecánico.
La interfaz utiliza una geometría diseñada para transmitir las fuerzas longitudinales y laterales que aparecen al acelerar, frenar y tomar una curva, manteniendo al mismo tiempo la posibilidad de separar los componentes.
Los estudios experimentales del equipo han evaluado diferentes elastómeros y configuraciones. Entre las combinaciones estudiadas, la formada por EPDM65 y silicona mostró un comportamiento mecánico compatible, con buen contacto entre superficies y una elevada fricción estática.
El concepto no se ha quedado únicamente en simulaciones. Los investigadores han fabricado prototipos y desarrollado bancos de ensayo específicos para estudiar cómo responde la unión mecánica en condiciones controladas.
Una banda de rodadura de silicona que se desgasta mucho menos
Separar las dos piezas proporciona además otra ventaja: la banda de rodadura ya no tiene que fabricarse necesariamente con el mismo tipo de material utilizado en la carcasa.
Esto permite experimentar con materiales alternativos.
El equipo de la UC3M ha estudiado, entre otras opciones, el comportamiento de la silicona frente al caucho empleado convencionalmente en neumáticos.
En los ensayos publicados por los investigadores, la silicona presentó un deterioro aproximadamente diez veces menor, además de una mayor estabilidad frente al desgaste.
Este aspecto resulta especialmente interesante porque el impacto ambiental de los neumáticos no se produce únicamente cuando se desechan.
Durante la circulación, la fricción con el asfalto desprende continuamente pequeñas partículas procedentes de la banda de rodadura. Reducir su desgaste podría disminuir la cantidad de material liberado al entorno durante la vida útil del neumático.
Cambiar una banda en lugar de desechar un neumático
El planteamiento de ECOTIRE se aproxima así a los principios de la economía circular.
En un neumático convencional, cuando la profundidad del dibujo deja de ser suficiente, todo el conjunto termina normalmente fuera del vehículo aunque una parte importante de su estructura todavía pueda conservarse.
El sistema modular propone otra secuencia:
carcasa reutilizable → banda de rodadura desmontable → desgaste → retirada de la banda → instalación de una nueva banda → reutilización de la carcasa
En teoría, una misma carcasa podría permanecer en servicio durante más tiempo y recibir sucesivas bandas de rodadura, siempre que las inspecciones correspondientes confirmasen que mantiene sus propiedades estructurales y de seguridad.
La reducción real de materiales y emisiones dependerá, por tanto, del número de ciclos que pueda soportar la carcasa, del proceso utilizado para fabricar las bandas de sustitución y de cómo se gestionen posteriormente los componentes retirados.
También quieren convertirlo en un neumático inteligente
La modularidad es solamente una parte del proyecto.
Los investigadores plantean aprovechar una carcasa diseñada para permanecer más tiempo en el vehículo para integrar sensores capaces de medir lo que sucede exactamente en la zona de contacto con la carretera.
Entre las variables de interés se encuentran las fuerzas transmitidas, la presión de contacto, el ángulo de deslizamiento y la fricción disponible entre neumático y pavimento.
La información podría resultar especialmente valiosa para los sistemas avanzados de asistencia a la conducción y, en el futuro, para los vehículos autónomos.
Un neumático instrumentado podría proporcionar al automóvil información adicional sobre una pérdida de adherencia y contribuir a identificar situaciones potencialmente peligrosas, como hielo o riesgo de aquaplaning.
Sistemas como el control electrónico de estabilidad o el ABS dispondrían así de información procedente directamente del único elemento del vehículo que está en contacto con la carretera.
Sin embargo, esta parte debe diferenciarse de los resultados ya demostrados: el desarrollo actual ha validado principalmente la arquitectura modular, los materiales y la estabilidad de la unión mecánica; el neumático plenamente conectado e integrado con los sistemas del automóvil representa una evolución futura del proyecto.
Ya han probado el neumático mientras rueda
Uno de los pasos más relevantes ha sido comprobar qué ocurre con una banda desmontable cuando el neumático comienza realmente a rodar y aparecen fuerzas laterales y longitudinales.
Un estudio publicado en 2026 en Measurement utilizó un prototipo ECOTIRE completamente ensamblado y un banco experimental que permite modificar independientemente diferentes parámetros.
Los investigadores pudieron controlar la carga normal, el radio de rodadura, el deslizamiento longitudinal, el ángulo de deriva y la presión de inflado.
Los experimentos confirmaron que la presión de inflado desempeña un papel especialmente importante en la estabilidad de la interfaz mecánica.
También permitieron identificar las condiciones en las que podrían producirse desplazamientos relativos entre la carcasa y la banda capaces de comprometer el enclavamiento.
Es precisamente este tipo de pruebas el que debe permitir determinar si la solución puede evolucionar desde un prototipo experimental hasta un neumático homologable para vehículos reales.
¿Por qué importa?
Los neumáticos representan un problema ambiental complejo porque combinan numerosos materiales, deben soportar condiciones mecánicas extremas y se consumen parcialmente durante su utilización.
ECOTIRE aborda el problema desde el propio diseño.
En lugar de intentar gestionar mejor un neumático completo una vez convertido en residuo, plantea evitar que gran parte de ese material llegue prematuramente al final de su vida útil.
Si una carcasa pudiera utilizarse durante varios ciclos de bandas de rodadura, disminuiría la cantidad de material necesario para proporcionar una determinada cantidad de kilómetros de movilidad.
La posibilidad de emplear materiales con menor desgaste añadiría una segunda ventaja potencial: reducir las partículas generadas durante la circulación.
Y la instrumentación convertiría esa misma arquitectura en una plataforma para obtener información del contacto rueda-carretera.
Todavía no es un neumático listo para circular por carretera
Los resultados son prometedores, pero ECOTIRE continúa siendo una tecnología en desarrollo.
El equipo ha fabricado prototipos y realizado ensayos experimentales que respaldan la viabilidad del enclavamiento mecánico. Los investigadores consideran que su comportamiento se aproxima suficientemente al de soluciones convencionales como para avanzar hacia la colaboración y transferencia tecnológica con empresas del sector.
Eso no significa que el neumático esté preparado para comercializarse.
Antes tendrá que superar ensayos a mayor escala y demostrar aspectos esenciales como durabilidad durante miles de kilómetros, comportamiento térmico, resistencia a impactos, fatiga, frenada en diferentes superficies, funcionamiento en mojado, estabilidad a distintas velocidades y seguridad de la unión después de sucesivos cambios de banda.
También será necesario establecer procedimientos fiables para determinar cuándo una carcasa continúa siendo apta para recibir otra banda de rodadura.
Por tanto, el potencial ambiental del concepto es considerable, pero su impacto real solo podrá determinarse cuando exista información sobre su vida útil completa y pueda compararse mediante análisis de ciclo de vida con neumáticos convencionales y otras soluciones como el recauchutado.
ECOTIRE propone, en cualquier caso, una forma diferente de abordar uno de los componentes que menos ha cambiado conceptualmente durante décadas: en lugar de fabricar un neumático para sustituirlo entero cuando se desgaste su superficie, fabricar una estructura duradera en la que solo se cambie la parte que realmente se consume.
Vía UC3M
Más información:
Abenojar, J., Martínez, MA, & García-Pozuelo, D. (2026). Análisis del comportamiento de desgaste entre caucho para neumáticos y caucho de silicona . Ciencias Aplicadas, 16(2), 878. https://doi.org/10.3390/app16020878 e-archivo de la UC3M: https://hdl.handle.net/10016/49881
García-Pozuelo, D. Afshari, F. Gutiérrez-Moizant, R. Martínez, MA (2026). Medición de los efectos de la estabilidad de rodadura y del ángulo de deslizamiento en un ECOTIRE modular , Medición, Volumen 281, 121968. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2026.121968 e-archivo de la UC3M: https://hdl.handle.net/10016/50919
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