提起汽車新材料,想必大家首先想到的一定是納米材料、碳纖維,石墨烯,以及各種各樣的新型增強(qiáng)型復(fù)合材料.雖然目前高性能塑料制復(fù)合材料已經(jīng)占到了汽車重量的10%-20%,但是剩下的80%,仍然是金屬材料占主導(dǎo).

    福特用番茄造汽車,豐田氫能源車燃料是牛糞,日產(chǎn)在研發(fā)自清洗材料涂層,汽車要用大猩猩玻璃…今天就帶大家一起去看看最新的創(chuàng)意性汽車新材料,實現(xiàn)汽車材料  "輕質(zhì)、高強(qiáng)度、低成本、高耐磨、耐腐蝕"的目標(biāo)還有諸多可能性.

    (一)福特要用番茄造汽車了

    在眾多汽車廠商里面,福特算的上走在環(huán)保潮流前沿的一家了.之前,它曾和可口可樂合作,通過將后者具有 30% 植物成分的瓶子拉成纖維,以替換 Fusion 中原本使用的地毯、車頂棚和車門裝飾條等材料.這一次,它找到了食品生產(chǎn)公司亨氏,將它在番茄醬生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢棄番茄皮加工成纖維,從而用這種可持續(xù)的綠色材料制作汽車內(nèi)飾.

    為了生產(chǎn)一些硬質(zhì)塑料,他們測試了番茄纖維的硬度、延展性等指標(biāo).此外還測試了番茄的抗沖擊強(qiáng)度,確保它在與另一輛車相撞,或者在停車過程中發(fā)生碰撞時,不會裂開,如此便可用作外部零件.

    番茄纖維顆粒

    福特公司的天然纖維復(fù)合材料研究組擁有一批"萌萌噠"工程師,他們在番茄之外還研究過洋麻、劍麻纖維等植物.以蒙迪歐為例,其前后門都有使用洋麻纖維增強(qiáng)的材料, 相比傳統(tǒng)材料,使用該材料可以使零件重量降低30%以上.另外他們在巧克力的原材料可可豆身上發(fā)現(xiàn)了微米級別的小氣泡,這幾發(fā)了他們決定將類似的結(jié)構(gòu)運(yùn)用到汽車塑料的制作當(dāng)中.

    (二)豐田氫能源車,燃料是牛便便

    在電動汽車還不是那么深入人心的當(dāng)下,采用燃料電池驅(qū)動的新一代汽車要想讓消費(fèi)者掏錢購買,還得好好作一番普及才行.作為豐田旗下的第一款量產(chǎn)版氫燃料電池汽車,Mirai 去年在美國投放了一系列在線視頻廣告,其目的便是解決大眾對于氫燃料技術(shù)的疑慮.

    要知道在加州的農(nóng)場中,牛糞的處理關(guān)系到農(nóng)場環(huán)境和奶農(nóng)們的健康問題,而這些熱氣騰騰、臭氣熏天的牛糞其實也是產(chǎn)生氫氣的最佳原材料.廣告中,Scott Blanchet 就負(fù)責(zé)解決奶農(nóng) Ron 農(nóng)場里的大堆牛糞,當(dāng)這些有機(jī)肥料在經(jīng)過沼池發(fā)酵及工業(yè)處理后,便變成了驅(qū)動 Mirai 上路的動力.

    牛糞→氫氣→動力

    豐田將 Mirai 背后的燃料電池技術(shù)視為推動汽車業(yè)發(fā)展的轉(zhuǎn)折點,它們甚至開放了與燃料電池技術(shù)相關(guān)的 5680 項專利,希望有更多的企業(yè)和人才參與推動研發(fā)速度.與電動汽車一樣,氫燃料電池汽車需要面對的壁壘之一便是燃料加注站,但到目前為止,全球幾乎沒有任何一個上規(guī)模的加氫網(wǎng)絡(luò).

    (三)日產(chǎn)在研發(fā)自清洗材料涂層

    日產(chǎn)汽車將一種名為Ultra-Ever Dry的材料噴涂在車身外面以保證車輛在行駛過水坑、泥坑之后所濺起來的水、泥不會附著在車身上,保證車身的干凈.

    美國UltraTech的公司研制的這種由納米材料制作出來的涂料,擁有超強(qiáng)的斥水性能,因此可以防止油、泥、水粘附到噴涂有該材料的物體上.這種材料利用納米材料模擬了蓮葉表面的結(jié)構(gòu),簡單來說就一層低沾水性的納米級的絨毛,讓水珠無法與物體表面接觸,再由于自身表面張力而形成水珠滾落.因此這種材質(zhì)便具有如實驗中那種"自清潔"的神奇效果.

    雖然該材料還在測試階段,涂料的壽命也只有2-8個月,但第一個吃螃蟹的日產(chǎn)為汽車涂料指引了一個有趣的方向.夠一直保持愛車的光彩照人,這對于處女座們簡直擁有著致命的吸引力.

    (四) 汽車也要用大猩猩玻璃?

    新一代福特 GT 超跑將使用康寧大猩猩玻璃作為前風(fēng)擋和后風(fēng)擋材料,對,就是智能手機(jī)廠商經(jīng)常掛在嘴邊的材料.這種玻璃為福特 GT 減經(jīng)大約 32% 的重量,減少 25% - 50% 厚度,這對超跑汽車來說,非常重要.目前,這種高端玻璃配件只被用于福特最昂貴的跑車系列.

    沒錯,和傳統(tǒng)的擋風(fēng)玻璃相比,這種名為 "Gorilla Glass hybrid" 的新玻璃更輕、更薄、但真的更堅固嗎?現(xiàn)在市面上的iPhone 6s 使用了 Ion-X 玻璃,三星 S6 Edge 用的是大猩猩玻璃.兩種材料的硬度接近,你可以在許多其它手機(jī)上見到它們,但這些玻璃的硬度其實并不令人滿意.

    正巧,去年東京大學(xué)和日本同步輻射研究院的研究人員發(fā)布了一個研究成果:他們發(fā)明了一種超級輕、硬、薄的合成玻璃.這種新型玻璃主要由二氧化硅組成,它極其堅硬的原因在于研究人員往其中加入了氧化鋁.他們利用氧氣,將氧化鋁粉末推到空中,再利用激光進(jìn)行融化.理論上,這種合成玻璃的硬度能夠達(dá)到藍(lán)寶石的 85%,與一般的鋼材接近.也許有一天,你真的可以在 iPad 上切菜.

    東京工業(yè)大學(xué)教授表示希望能夠大規(guī)模制造這種玻璃,并在 5 年內(nèi)投入商業(yè)使用.如果價格親民的話,也許在不就的將來,汽車上還來不及普及昂貴的大猩猩玻璃,就先被這種性價比高的新型玻璃替代了.

    (五)新材料與新能源,公共交通新選擇

    立陶宛最近開發(fā)一輛叫"舞者巴士(Dancer Bus)"的新能源汽車,設(shè)計意念將新材料技術(shù)和新能源汽車?yán)砟顟?yīng)用公交車上,旨在打造新一代有城市特色的公交車,而這輛"舞者巴士"由一輛斯柯達(dá)TR14改裝而成,而且被改裝成能夠脫離電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行.

    當(dāng)前很多無軌電車都因為外殼材質(zhì)而非常沉重,而將金屬材質(zhì)全部換成半透明復(fù)合材料的垂直透明板,整個車的外觀就獲得了巨大的改變,使車內(nèi)的乘客可以獲得360度無死角的廣闊視野夜間,車身可以通過程序來改變靜態(tài)或動態(tài)數(shù)據(jù).而且公共汽車車身所采用的新型材質(zhì)可以在夜間變成一塊大投影幕播放視頻媒體.

    隨著汽車總量的逐年攀升,環(huán)境和資源問題日益明顯,如何維持經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)與資源利用之間的平衡已經(jīng)成為世界關(guān)注的焦點.純電動汽車以其結(jié)構(gòu)相對簡單,能量來源廣,無污染,零排放的特點,受到汽車行業(yè)的高度重視.

責(zé)任編輯：周婭

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