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寶馬研制出新型材料 仿生學(xué)研究項(xiàng)目取得新成果

發(fā)布時(shí)間:2017-07-11 來(lái)源: 環(huán)球塑化網(wǎng) 專題: 塑料機(jī)械 打印

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   一個(gè)柚子能夠帶來(lái)什么啟迪?近期,寶馬研究人員及其合作伙伴給出了答案。寶馬集團(tuán)主導(dǎo)的仿生學(xué)研究項(xiàng)目BISS(Bio-Inspired Safety System)取得新成果。研究人員花費(fèi)3年時(shí)間,從大自然獲得靈感,研制出更輕便、堅(jiān)韌且穩(wěn)定的新型材料,其保護(hù)性能提升了20%,可用于制造防護(hù)服、頭盔等保護(hù)裝置。

  仿生學(xué)是研究生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),為工程技術(shù)提供新的設(shè)計(jì)思想及工作原理的科學(xué)。仿生學(xué)對(duì)汽車的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。以寶馬集團(tuán)為例,其研究人員曾借鑒馬的骨骼結(jié)構(gòu),研制出輕質(zhì)的車身結(jié)構(gòu);也曾模擬海豚和企鵝的身材,打造BMW H2R氫燃料概念車的流線外形,實(shí)現(xiàn)了極低的風(fēng)阻系數(shù)。

  此次,研究人員把目光投向了柚子。他們注意到,柚子即使從高處墜落也不會(huì)摔裂,果肉也幾乎不會(huì)受到損傷。這是因?yàn)槌史涓C狀的柚子皮具有很好的抗沖擊性,而且本身自重很輕,相當(dāng)于自帶減震效果。除了柚子,魚類和爬行動(dòng)物的鱗片也引起了研究人員的興趣,層層交疊排列的鱗片可以將外力分散至周圍的鱗片,因此異常堅(jiān)固,可以起到很好的保護(hù)作用。

  記者了解到,柚子皮的結(jié)構(gòu)在材料學(xué)中被稱為“拉脹材料”,其應(yīng)對(duì)壓力的方式與傳統(tǒng)材料完全不同:在壓力點(diǎn)之下,傳統(tǒng)材料會(huì)塌陷和變薄,而“拉脹材料”則會(huì)更快地壓縮和硬化。在BISS項(xiàng)目中,研究人員根據(jù)“拉脹材料”的原理結(jié)構(gòu),改進(jìn)了目前纖維復(fù)合材料中的分層結(jié)構(gòu)和纖維走向,生產(chǎn)出具有出色保護(hù)效果的新材料,性能提升高達(dá)20%。

  相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,這種創(chuàng)新仿生學(xué)材料未來(lái)可以應(yīng)用于很多領(lǐng)域,以寶馬集團(tuán)為例,這種新材料將制成更符合人體工程學(xué)原理的手套和防護(hù)服,更好地保護(hù)總裝線上的工人免受尖銳車身部件的傷害。新材料的輕質(zhì)和透氣則可以讓工人活動(dòng)自如。

  此外,寶馬摩托車的頭盔未來(lái)也可能采用這種材料,用新材料制成的頭盔重量比市場(chǎng)上的傳統(tǒng)產(chǎn)品要輕便許多,卻可以提供相同等級(jí)的保護(hù)。

  新材料的應(yīng)用范圍還不止此,體育用品制造商未來(lái)或?qū)⒃摬牧嫌糜诨@球和足球運(yùn)動(dòng)員的防護(hù)服、滑雪和自行車運(yùn)動(dòng)的頭盔和更多保護(hù)性的運(yùn)動(dòng)裝備。

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