Τα συμβατικά συστήματα δισκόφρενων οχημάτων παρέμειναν σχετικά αμετάβλητα για δεκαετίες, με εξαίρεση την τεχνολογία αντιμπλοκαρίσματος των φρένων (ABS). Καθώς όμως οι αυτοκινητοβιομηχανίες αναπτύσσουν πιο ισχυρά ηλεκτρικά οχήματα με ισχύ έως και 1.000 ίππους και χρόνους επιτάχυνσης 0 έως 60 mph σε ελάχιστα δευτερόλεπτα, υπάρχει μια αυξανόμενη ανάγκη στη βιομηχανία για πιο ελαφριά και υψηλότερης απόδοσης συστήματα πέδησης.
Προκειμένου να καλύψει αυτήν την ανάγκη, η startup Orbis Brakes με έδρα τη Santa Rosa της Καλιφόρνια κυκλοφόρησε τη νέα της γραμμή δισκόφρενου "Periodic Wave" που χρησιμοποιεί προηγμένη αεροδυναμική για να παρέχει ανώτερη ψύξη της επιφάνειας. Η βελτιωμένη ψύξη συμβάλλει στη μείωση της επικίνδυνης εξαφάνισης των φρένων, επεκτείνει την αυτονομία του ηλεκτρικού οχήματος, καθώς και την απόδοση καυσίμου των συμβατικών οχημάτων. Η Orbis πρωτοστάτησε στη σχεδιαστική της καινοτομία για τη γραμμή φρένων Periodic Wave σε συνεργασία με μηχανικούς από το Marshall Space Flight Center της NASA. Η συνεργασία ήρθε αφότου η Orbis δημιούργησε ένα ελαφρύ και χαμηλότερης τιμής σύστημα φρένων για το Tesla Model S Plaid, υψηλής απόδοσης. Το αποτέλεσμα της συνεργασίας ήταν το Orbis Periodic Wave Disc Brake Rotor, το οποίο προσφέρει σημαντικά βελτιωμένη απόδοση για πιθανές εφαρμογές σε σπορ αυτοκίνητα υψηλής απόδοσης, μοτοσικλέτες, και το πιο σημαντικό για ηλεκτρικά οχήματα (EVs) όπως το Tesla Model S Plaid εξοπλισμένο με αναγεννητικά συστήματα πέδησης.
Οι δισκόπλακες φρένων Periodic Wave είναι περίπου 3 φορές ελαφρύτερες και 2 φορές λεπτότερες από τους τις παραδοσιακές από χυτοσίδηρο. Ένας παραδοσιακός δίσκος από χυτοσίδηρο εξαρτάται πολύ από τον αερισμό του και από τη διάχυση της θερμότητας. Εδώ και δεκαετίες όμως δεν έχουν αλλάξει πολλά (ιδίως σε επίπεδο μαζικής παραγωγής) ούτε στον σχεδιασμό του, ούτε στον τρόπο ψύξης του. Η τεχνολογία ψύξης Periodic Wave επιτρέπει την αποβολή θερμότητας από την περιστροφή, η οποία σύμφωνα με την Orbis ψύχεται 2 φορές πιο γρήγορα από τα συμβατικά φρένα. Η ύπαρξη πιο κρύας επιφάνειας μειώνει επίσης τη φθορά των τακακιών και την παραγωγή σκόνης. Οι ομάδες της NASA συνδύασαν τις έννοιες της εξαναγκασμένης μεταφοράς, της ακτινοβολίας και της αγωγιμότητας της ροής αέρα (πάνω στην επιφάνεια του δίσκου) για να καταλήξουν στη σχεδίαση του. «Πρόκειται για μια συνεργασία μερικών από τους πιο έξυπνους ανθρώπους στον πλανήτη», λέει ο συν-CEO και συνιδρυτής της Orbis, Marcus Hays. «Αποφασίσαμε από την αρχή ότι δεν ήταν καινοτομία εκτός και αν παρήγαγε πραγματικά αποτελέσματα, και αυτό ακριβώς κάναμε». Η τεχνολογία ρότορα περιοδικών κυμάτων που αναπτύχθηκε προσφέρει επίσης δραματική μείωση βάρους μαζί με την ανώτερη απαγωγή θερμότητας, δύο από τις κύριες προκλήσεις που σχετίζονται με τα συστήματα πέδησης υψηλής απόδοσης. Αυτά τα συστήματα πέδησης υψηλής απόδοσης είναι συχνά πολύ μεγαλύτερα και επομένως πολύ πιο βαριά. Ανάλογα με την εφαρμογή, ο δίσκος μπορεί να κατασκευαστεί είτε από χάλυβα είτε από τιτάνιο, γεγονός που μειώνει περαιτέρω το βάρος.
Η ενίσχυση της απόδοσης περιλαμβάνει τη μείωση της ροπής περιστροφής αδράνειας και του βάρους του συστήματος πέδησης, που επιτρέπουν στο όχημα να επιταχύνει γρηγορότερα, να αλλάζει κατεύθυνση καλύτερα και να απαιτεί λιγότερη ενέργεια κατά την εκτέλεση αυτών και άλλων ελιγμών. Για εφαρμογές EV, η μείωση της δαπάνης ηλεκτρικής ενέργειας συμβάλλει στην αύξηση της εμβέλειας. Το δισκόφρενο Periodic Wave μπορεί α εγκατασταθεί σε υπάρχοντα οχήματα με συστήματα πέδησης είτε στο κέντρο είτε στο χείλος του τροχού. Η οικογένεια συστημάτων πέδησης Orbis έχει επίσης χαμηλότερο περιβαλλοντικό αντίκτυπο. Τα φρένα ζυγίζουν 50% λιγότερο κατά μέσο όρο από τα συμβατικά φρένα από χυτοσίδηρο και είναι κατασκευασμένα από 100% ανακυκλώσιμο σίδηρο. Μειώνει στο μισό την ενέργεια που απαιτείται για την κατασκευή τους και μειώνει την κατανάλωση άνθρακα σε όλη την αλυσίδα εφοδιασμού. Η Orbis λέει ότι μια παγκόσμια μετάβαση στην τεχνολογία πέδησης Περιοδικών Κυμάτων θα μπορούσε να αφαιρέσει δισεκατομμύρια λίβρες CO2 από την ατμόσφαιρα. Ο σχεδιασμός Periodic Wave μειώνει επίσης τις λεγόμενες «καφέ εκπομπές», οι οποίες είναι τα σωματίδια από τα φρένα, τα ελαστικά και τις επιφάνειες του δρόμου.
Η συνεργασία της NASA με την Orbis ήταν μέρος του Προγράμματος Μεταφοράς Τεχνολογίας, το οποίο αναπτύσσει τεχνολογία προς όφελος των πολιτών των ΗΠΑ. Μέσω συνεργασιών και συμφωνιών αδειοδότησης με εταιρείες όπως η Orbis, το πρόγραμμα διασφαλίζει ότι οι επενδύσεις της NASA στην πρωτοποριακή έρευνα βρίσκουν δευτερεύουσες χρήσεις για την υποστήριξη της οικονομίας, τη δημιουργία θέσεων εργασίας και τη βελτίωση της ποιότητας ζωής. Το πρώτο προϊόν πέδησης της Orbis Brakes ήταν το NextWave, ένας υπερελαφρύς δίσκος και τακάκι, το EcoWave της εταιρείας είναι ένα σετ αντικατάστασης ρότορα φρένων και τακακιών υψηλής απόδοσης με βάση το περιβάλλον, το οποίο ανταγωνίζεται τα βασικά συστήματα πέδησης. Η εταιρεία θα παρουσιάσει σύντομα το LightWave, έναν ελαφρύ ανταλλακτικό ρότορα υψηλής απόδοσης, τη δαγκάνα μονομπλόκ και το αεριζόμενο μαξιλαράκι, καθώς και το CarbonWave, τον πρώτο ενσωματωμένο τροχό και φρένο στον κόσμο, προσφέροντας αυτό που η Orbis ισχυρίζεται ότι είναι το χαμηλότερο μη αναρτημένο βάρος στη βιομηχανία. Η Orbis Brakes σχεδιάζει να λανσάρει τη γραμμή φρένων NextWave το 3ο τρίμηνο του 2022. Η σειρά φρένων EcoWave της εταιρείας πρόκειται να κυκλοφορήσει το 1ο τρίμηνο του 2023. Αυτήν τη στιγμή η εταιρεία δέχεται προπαραγγελίες στον ιστότοπό της.
