Materiaalwetenschap is een interessant vakgebied dat ons inzicht geeft in de levensvatbaarheid van verschillende materialen voor uiteenlopende toepassingen. Maar ingenieurs zijn meestal conservatief en houden zich graag aan materialen die zich in de echte wereld hebben bewezen. Als het gaat om fietsframes (en de meeste fietsonderdelen), zijn dat staal, aluminium, titanium en koolstofvezel. Dankzij uitgebreide tests in de echte wereld weten we dat die materialen goed werken voor fietsen. Maar hoe zit het met duurzamere materialen? Er achter komen, James Bruton bouwde een e-bike van karton

Strikt genomen is je typische metalen fietsframe waarschijnlijk meer duurzaam dan karton. Staal, aluminium en titanium zijn niet alleen zeer duurzaam en hebben een lange levensduur, ze zijn ook gemakkelijk te recyclen. Het probleem daarbij is het delven van het erts, het raffineren van het erts tot metalen blokken, het verwerken van die blokken tot bruikbare buizen en platen en het vervaardigen van de buis en plaat tot de vorm van een fiets. Karton is daarentegen relatief milieuvriendelijk om te produceren. De vragen zijn wat er nodig is om van karton een fiets te maken en of de fiets het aankan om te gebruiken.

Bruton had die vragen kunnen beantwoorden door een conventionele trapfiets te bouwen, maar hij maakte geen naam door vast te houden aan conventies. In plaats daarvan gebruikte hij karton om te bouwen een e-bike. De belangrijkste structurele onderdelen van het fietsframe zijn dikke kartonnen buizen, zoals mensen die gebruiken voor verzending, handwerk en betonvormen. 3D-geprint onderdelen houden het karton bij elkaar en regelen zaken als sturen. In plaats van spaakwielen en rubberen banden maakte Bruton brede wielen door verschillende in cirkels gesneden golfkarton aan elkaar te lijmen.

In dit geval was het eigenlijk gemakkelijker om een ​​elektrisch aandrijfsysteem toe te voegen dan om te proberen pedalen, een ketting, een kettingblad, een versnellingscassette, enzovoort te bevestigen. Bruton drijft het achterwiel aan met een grote borstelloze gelijkstroommotor bedoeld voor drones. Het draait het wiel met 3D-geprinte katrollen en een riem. De kracht komt van een stevige 6S LiPo-batterij via een skateboardachtige VESC (Vedder's elektronische snelheidsregelaar). Een standaard e-bike gashendel duimhendel regelt de motorsnelheid. De enige manier om te vertragen is met regeneratief remmen van de motor.

Om de grote vraag te beantwoorden: de kartonnen e-bike werkt. Een coating van vloeibare latex hielp het karton te beschermen tegen het weer en de stevige constructie hield het gewicht van Bruton aan. Hoewel het berijdbaar was, was het niet gemakkelijk te manoeuvreren. Dat is niet verwonderlijk, gezien het profiel van de wielen. Maar hoewel het werkte, is dit waarschijnlijk niet het volgende grote ding in de wielersport. Zoals hierboven vermeld, is het de vraag of karton beter is voor het milieu dan een typisch metalen fietsframe. Het is ook veel moeilijker om een ​​strakke fiets te maken en de duurzaamheid op lange termijn ziet er niet veelbelovend uit.