机械社区

 找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索
查看: 2050|回复: 0

麻省理工与宝马共同开发新汽车材料,充气汽车了解一下?

[复制链接]
发表于 2018-6-22 13:06:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
       想象一下:在未来,你只需轻轻按下开关,就可以一键改变你爱车的内饰。感谢麻省理工学院( MIT )的自组装实验室( Self-Assembly Lab ),让这一梦想触手可及。6 F8 Y& Y5 J6 F4 M# d2 @% Y2 B

7 L7 [- ?4 ^4 T. i! G

. X! H  m) T# V$ S     「空气是很便宜的原材料」 ,来自麻省理工学院国际设计中心,身为自组装实验室联合主任兼创始人的 Skylar Tibbits 如此说道。现在, Tibbits 和他极具前瞻性的材料设计团队正在与宝马通力合作,将充气材料应用于汽车设计。

4 {- Q; C8 s6 ^8 I6 m7 b$ G+ n& @
  v  y" ~) a3 q9 d' b0 A: n% E
      Tibbits 指出,空气早已是现代汽车的一个重要元素(包括安全气囊和一些座椅),因为「它不需要用马达还是什么笨重昂贵的东西来驱动它」。但是,制作充气物体(比如气球)的复杂程度是有限的,因为像这么轻薄却富有弹性的材料非常难以加工使用。
; U+ F3 T! v3 r* u' R( U. V2 ]

9 [$ S9 d! L2 M& \7 F5 l
      尽管这是一个难题,但 Tibbits 的团队已经配备有很好的设备来解决。在自组装实验室,他们已经开发出了一些激进超前的材料和制造工艺上的创新——比如 4D 印刷的概念,其实质意味着,把 3D 打印物体设计成在它们被打印出来之后,可以自行调整,变形甚至组装自己。通常是在遇到像水,温度和空气等环境触发因素刺激后做出反馈。而在此之前,自组装实验室已经创建出自系带运动鞋、自动组装的桌子、自动扣合在一起的手机。
8 X" [- s% N7 L& ]1 L

, |' W2 f" {' ^8 D1 u

8 n0 Z/ m, M" {4 D1 b3 F8 \( q
图为 自组装实验室研发的自动组装桌子
6 a7 x6 q  p; Y) d  l
5 ~" T" u5 n$ D

3 y% u3 a: X7 Q% l% L) w; t, }      这次与来自宝马公司的两名设计师合作, Tibbits 和他的团队正在开发一种新方法,来创造复杂又可控的充气材料,它们有朝一日也可以用于汽车设计上。这一材料的制造过程被称为「气动液态打印」,它建立在实验室去年与 Steelcase 合作发明的,被称为「快速液体印刷」 的生产工艺的基础上。

. o( \/ M/ B/ Y2 L4 b( e. y# D4 v2 Z  ^4 i8 w
      实际上,打印机将液体材料(如橡胶,泡沫或塑料)喷入装满凝胶的桶中,它们会在里面成型直至凝固。由于凝胶可使置于其中的液体材料保持直立,并且不会在重力的作用下喷溅到地板上。因此,和普通 3D 打印机相比,该技术允许制造商使用种类更广泛的材料来制造体积更大的物体。
  Q0 T; H4 P, j7 Q: d
5 X' B6 t" K3 i6 }# ~9 x) A  f
" O1 Z1 p: [0 y5 s
       典型的 3D 打印机通常使用硬塑料来进行生产,但因为是与宝马合作,所以自组装实验室能够有机会参与完善具有超弹性的 100% 硅橡胶的用途,并将其打印成复杂的、可充放气的形式,而且它还可以自动变形和移动。除此之外,通过打印出可以使用编程、在特定时间里充放气的气室组,它还能创建出特定类型的运动。
. @* D' {; B  m# {& q3 x
$ M( J  v$ q: ~5 A- m# L8 q6 P% V
      「它用空气来编程」, Tibbits 说。「不同于二进制里的零和一,你发送的是不同气压的空气脉冲。」
4 Z. A& u( H% }# m
4 {) d# L* J" r" `8 s2 d1 Q+ L

" e7 f' |) z3 [7 h7 b. `3 h5 e       这款材料目前正在伦敦的 V&A 博物馆中进行展示。它有时看起来像是在模仿浪潮运动; 换个角度看,又像是在呼吸:其中一部分复杂结构会膨胀,而其余部分则处于休眠状态。而且研究显示,在爆裂前,单个可充气球体的体积可膨胀达 1000% 。正是这些特质,使得该生产技术在真正可行的充气式设计来临前,被视为一个极有希望的起点。这些充气式的设计不仅仅用于安全气囊——尽管他们的技术也可能会重塑这些(安全气囊)设计。
% z/ S$ Q9 l$ Q" ?. E/ c

' Q+ b1 f; y4 a: F

. q- S- I& f  w. ?+ T% Z) n       宝马在过去 10 年内已经提出了很多充气汽车的概念,而这个项目则第一次让人们看到了实现的曙光。这家德国汽车制造商有一个发布于 2016 年(在公司成立 100 周年之际)的概念,它使用可移动的可充气表面作为汽车内的模拟仪表板,以指示前方道路上的障碍物。而另一个叫做 Gina 的概念,则有一个灵活的外壳,可以让汽车变形。
& R2 o  O4 S1 ~% K  K) w0 Z3 W8 X8 i

' E* {9 l$ H/ A" t" o5 l# C

- m7 t  `" t0 h3 ~# D" B8 N
图为 宝马概念车 GINA

. r/ Y9 m, R& r
; }5 v! c$ U. @

/ z) h8 h2 ~+ S0 X       这些想法都很有创意,但是多年来只能处于幻想状态,因为制造可充气、自组装(同时还会对周围的世界作出反应和调整)的材料非常困难,特别是用主流的生产方式来制造它们。而现在,快速液体印刷技术,可以使这些概念更加接近现实。

; U* z; j% D& [) d
& p2 x7 \4 b' p1 X0 }, K( ~7 W, D# T
       随着自动驾驶汽车的出现,宝马正在思考充气材料可以如何彻底改变汽车内部。「现在我们有更多的可能性,将内部空间用于不同类型的座位」。宝马品牌视觉和设计负责人 Martina Starke 说。「为此我们认为内饰可以是模块化的。而这种材料带来了很多机遇。」

8 p9 B* c; c4 X
# P4 t3 c  ^" \7 M
/ u0 E2 t9 C3 f# r" T, v
图为 宝马概念车 VISION NEXT 100

9 T0 t0 e7 k  u& l
$ a/ f; G; U0 g$ G+ q! U

" ^  ~1 u) a0 K  K      想象一下:如果你想睡午觉,也许座位会膨胀然后合并成长凳。如果你需要召开电话会议,座椅可以让你保持正襟危坐,而其他内饰空间则转变为临时办公室。如果你有朋友加入(旅程),也许汽车的内饰会变成彼此面对的凹背折椅,这样你们就可以在前往目的地的路上尽情畅聊。

" N" h5 c+ z) h* N& _. T3 a8 }0 @8 i6 q
    「每次你自己上车时,内饰可能都会有所不同。或者对于不同乘客而言,都是不同的」, Tibbits 说。他还解释了如何将这种技术用于像泡沫塑料这样的材料上,进而可以通过膨胀收缩的方式来控制材料的坚硬程度,就像根据自己的喜好来调整充气床垫的软硬一样。「通过内外部注入不同的气压,你可以使它围绕人或物体变形,」他解释道。
4 B/ k9 \' H7 W: a0 G+ i
- m4 o9 `& y& W
      不过 Starke 没有明说宝马公司将计划如何使用自行装配实验室的工作成果,因此我们可能需要一段时间,才能看到汽车中出现打印的气动元件。就目前而言,这是对汽车设计未来的一瞥,关于如何整合这些非同寻常的变形材料,从而做出更具前瞻性的创新设计。

# x$ y2 s& y. L) M% S# w4 M4 L& R- i# i* E: I( v5 d
       你对这种全新的气动材料怎么看?7 E6 D) p) x) k

- i$ q" ~6 V6 o5 u1 G5 y: `( ^  J. V8 R  f4 d+ q# O7 Y
( h( \3 _9 _- c! k

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册会员

x
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

小黑屋|手机版|Archiver|机械社区 ( 京ICP备10217105号-1,京ICP证050210号,浙公网安备33038202004372号 )

GMT+8, 2025-2-18 01:58 , Processed in 0.067308 second(s), 15 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.4 Licensed

© 2001-2017 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表