新材料攪動(dòng)汽車創(chuàng)新生活

　　20世紀(jì)前半葉，汽車設(shè)計(jì)者們開(kāi)始著手從汽車外部造型上進(jìn)行改進(jìn)，并相繼引入了空氣動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)、人體工程學(xué)以及工業(yè)造型設(shè)計(jì)(工業(yè)美學(xué))等概念。此外，隨著科技的發(fā)展，很多特殊材料廣泛應(yīng)用到汽車的制造中———以往在航空航天領(lǐng)域才使用的鋁合金、鎂合金、碳纖維、高強(qiáng)度工程塑料、陶瓷等材料在汽車上的應(yīng)用比比皆是。這些新材料的應(yīng)用，逐步提高了汽車的各種性能，并漸漸應(yīng)用到人們生活中的其他領(lǐng)域，新材料改變著汽車，也為人們的生活帶來(lái)精彩與便利。 

　　新技術(shù)讓汽車更快、更輕、更安全 

　　有“輕金屬”之稱的鋁金屬，擁有比傳統(tǒng)造車材料所用的鐵和鋼更加質(zhì)輕、耐磨、耐腐蝕、剛度和強(qiáng)度高、抗沖擊性能優(yōu)、加工成型性好和再生性高等特點(diǎn)，成為了使汽車輕型化的首選新材料。 

　　之前，許多豪華汽車制造商在所生產(chǎn)的車型中用鋁合金在一些局部配件上代替鐵和鋼，直到奧迪A8L的誕生。在輕量化鋁質(zhì)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中，奧迪是開(kāi)拓者和技術(shù)領(lǐng)先者。十多年來(lái)，鋁材及輕量設(shè)計(jì)中心在奧迪所取得的成就中一直扮演著重要角色。奧迪A8L其整個(gè)車架均使用鋁合金，所以它擁有了比同尺寸車型更加輕的車身，與傳統(tǒng)的鋼制結(jié)構(gòu)相比重量減輕約40%。另外，由于鋁合金車身?yè)碛袠O好的剛性、強(qiáng)度和韌度，無(wú)論從操控還是乘坐安全和舒適性來(lái)看，都具有無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。 

　　碳纖維車架顧名思義是由碳纖維做成的車架。碳纖維是一種由聚丙烯腈纖維、瀝青纖維或粘膠維等經(jīng)氧化、炭化等過(guò)程制得的含碳量為90%以上的纖維。其最大的優(yōu)點(diǎn)就是質(zhì)量輕、強(qiáng)度大，重量?jī)H相當(dāng)于鋼材的20%—30%，硬度卻是鋼材的10倍以上。但真正的碳纖維車架，最早出現(xiàn)在F1賽場(chǎng)。1981年邁凱輪的設(shè)計(jì)師約翰·巴納德設(shè)計(jì)了全世界第一個(gè)一體式碳纖維車架，而在目前的超級(jí)跑車的行列中僅有麥克拉倫F1、法拉利F50、Enzo、布加迪EB 110SS使用的是一體式碳纖維車架。近日，邁凱輪SLR的設(shè)計(jì)者高登·馬瑞與日本東麗合作，推出了全新碳纖維電動(dòng)跑車———Teewave AR.1。這款雙座版的電動(dòng)跑整車重量?jī)H850公斤，搭載的是三菱iMiEV電動(dòng)車上的全套電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，僅需要6小時(shí)就能將電量充滿，并擁有最大186公里的續(xù)航能力。 

　　現(xiàn)在的汽車越來(lái)越多地采用了塑料材質(zhì)。近期奔馳與工業(yè)巨頭巴斯夫所聯(lián)合推出的Smart Forvision概念車，不僅車身骨架采用塑料材質(zhì)，而且車身面板也使用高性能泡沫材料，在兼顧堅(jiān)固的同時(shí)最大限度減輕了整車重量。 

　　自修復(fù)車漆這一技術(shù)屬于日產(chǎn)，最先進(jìn)入中國(guó)是隨著英菲尼迪新M系上市，其稱為“自動(dòng)愈合車漆”。這層保護(hù)劑是一種高密度的透明合成樹脂，以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)涂抹在汽車油漆的外層。這將使汽車的表層更難被剮傷，即使出現(xiàn)剮痕，超強(qiáng)力的網(wǎng)狀樹脂也會(huì)緩慢地回彈，直到填平表面上的擦痕。 

　　從地毯到轎車的循環(huán)材料之路 

　　被丟棄的家用地毯、舊牛仔褲或空瓶子，能用來(lái)做什么呢？你是否相信，它們能被用來(lái)制造福特?？怂鼓兀吭跉W洲當(dāng)前正掀起一場(chǎng)影響廣泛的廢物回收再利用運(yùn)動(dòng)，福特創(chuàng)新的兩廂?？怂钩蔀榱讼蠕h。這部車使用了逾300種由再生材料制成的獨(dú)立部件，使得原本需要填埋的約2萬(wàn)噸廢物得到轉(zhuǎn)化利用。 

　　福特杜頓技術(shù)中心的材料工程師說(shuō)，福特的行動(dòng)遵循了他們的產(chǎn)品可持續(xù)性指數(shù)，它包含可持續(xù)材料和物質(zhì)管理兩方面的要求，涵蓋了再生材料和天然纖維的使用，而這些將繼續(xù)代替福特汽車部件里塑料成分。這些再生材料源自日常生活中的物品，其來(lái)源廣泛多樣，有塑料瓶、瓶蓋、電腦和電視外殼、CD光盤、家用地毯，甚至是牛仔褲。 

　　除了再生材料，福特汽車公司和俄亥俄州立大學(xué)還正在從全新的角度對(duì)蒲公英展開(kāi)研究，他們從蒲公英根滲出的一種乳白色物質(zhì)中提煉合成可反復(fù)使用的橡膠。這種物質(zhì)有望在福特汽車的塑料件中得到應(yīng)用，比如作為杯架、地墊和內(nèi)飾的抗沖改性劑。 

　　“通過(guò)增加回收材料或可再生材料的使用量，并盡量少用不良材料，我們?cè)谌蚋鞯貛椭盥駡?chǎng)減少了數(shù)百萬(wàn)鎊的廢物。”福特汽車可持續(xù)性和環(huán)境政策總監(jiān)約翰·維拉表示。 

　　在車內(nèi)大量采用各種新型環(huán)保塑料和植物纖維材料之后，汽車正在逐漸告別“污染源”這一身份。 

　　新材料走進(jìn)百姓生活 

　　新材料改變著汽車，同時(shí)也逐步被延伸到了相關(guān)領(lǐng)域。據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，美國(guó)科學(xué)家研制出一種新式碳纖維鋰空氣電池，其能量密度是現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于手機(jī)、汽車中可充電鋰離子電池的4倍，該研究發(fā)表在最新一期《能源和環(huán)境科學(xué)》雜志上。 

 

今年的德國(guó)法蘭克福車展上，除了展示激動(dòng)人心的全新技術(shù)和車型以外，福特出人意料地推出了一款令人驚艷的電動(dòng)概念自行車。該自行車由福特執(zhí)行設(shè)計(jì)總監(jiān)馬丁·史密斯領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)與福特生活方式精選產(chǎn)品的制造商合作研制開(kāi)發(fā)。它由鋁合金和碳纖維材質(zhì)構(gòu)成，重量?jī)H為2.5千克，并且擁有更高的強(qiáng)度。該車還搭載在F1賽車上普遍應(yīng)用的集成控制器和磁致伸縮傳感器專利技術(shù)。 

　　寶馬和古根海姆博物館攜手打造了實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室本身的實(shí)體建筑以碳纖維結(jié)構(gòu)為主，可隨意拆卸。在這里，參觀者可以觀看相關(guān)主題電影，互相討論，圍坐在一起喝咖啡，形成一處開(kāi)放平等的溝通場(chǎng)所。2011年這座實(shí)驗(yàn)室展開(kāi)了它的環(huán)球探索之旅，藝術(shù)家、建筑師、設(shè)計(jì)師及科學(xué)家會(huì)在這里對(duì)未來(lái)的生活展開(kāi)討論。