AutoR智驾 2014-10-26 15:30
“可编程“材料让汽车成为变形金刚只剩一步之遥
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如果GINA采用“可编程物质”结合其设计理念一定是炫酷且惊人的。

《变形金刚》中的一切有没有可能变成现实?


答案是可能。而这样的技术正在一步步走进现实。


在这一技术让汽车可以自动改变形状来降低阻力和油耗。


这就是材料工程师们提出的全新的解决方案——可编程材料。i-wood木料,i-cloth布料,i-carbon-fiber碳纤维等正在踏步走来。


根据麻省理工自组装实验室的描述,以上都是新型的复合材料,可以在某些特定情况下改变形状和功能,而且容易制造(和常规材料无异),同时价格合理。


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这个由Skylar Tibbiits领导的科学家团队已经在这个领域研究了两个年头,开发出了一系列在特定刺激下(光、水、气压或热)可以自动弯曲的木材、布料、碳纤维等材料。


这款新技术虽然并不会通过按下一个按键将你的小破车变成超级跑车,但是它可以提升你的爱车的动力学性能;车身上的翼片、百叶片、尾翼等可以自动触发,以提升行车稳定性、降低阻力,同时抛弃了以往的电动或液压驱动装置。


Skylar Tibbits是TED的研究员,也是艺术家以及从事研究可自我组装的智能部件的计算机建筑师。Skylar Tibbiits他带领着一个非常有创造能力的团队,最新的4D概念就是由他们提出的。从1970年代后期开始,3D打印日趋成熟,TED研究员Skylar Tibbits正在塑造它的下一个发展阶段——4D打印。在这里第四维度指的是时间。这种新技术使我们能打印日后可重塑自身也可以自我组装的零件。让我们来想象一下:一个打印出来的立方体在你眼前自我折叠,一个打出来的水管可根据需要收缩或膨胀。


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Skylar Tibbits提到的“可编程物质”的概念起源于上世纪90年代初,主要是指一种可以根据用户输入或自主感应而以编程方式来改变自身物理性质(如:外形、密度、光学性能)的物质。它主要是由一种大小在100微米~1厘米之间的“中介态物质块”构成。这种物质块具有独立的功能和数据共享能力,可通过某一方式灵活地组合在一起,形成一个令人惊奇的新“物体”。这些神秘的智能“微粒”既可自主组合也可自主分离。


近年来,随着半导体纳米技术和自复制技术的发展,“可编程物质”开始从理论模拟迈向真正的物理实现。一旦研制成功并应用于军事领域,就能为士兵提供革命性的新功能。未来战场上的士兵,再也不用为背负沉重的背囊等牢骚满腹,他们只需携带一定量的“可编程物质”,通过下达指令,将其变成所需要的武器或工具,包括军械、智能军服、可进入掩体内部攻击敌人的软体机器人,甚至地面装甲车辆等等。


当前医疗中已经开始使用的“可重构机器人”模型,据有关报道称,美国宇航局就曾打造了一款名为“超级机器人”的现实版变形金刚。它由20个不同的独立“模块”组成,能根据担负的任务自行决定在何时何地变身以适应所处的环境。


与“可重构机器人”的哲学原理相似,美国国防部高级研究计划局正在进行的一项名为“可编程物质”的研究项目。美国国防部高级研究计划局已探索了5种组合方式,包括依靠DNA碱基配对原理、仿生物酶的干扰成型、广义魔方和自动“折叠”原理等。据报道此项研究也于2013年初取得了阶段性进展。

在汽车制造领域,德国汽车制造商BMW于2008年6月10日在慕尼黑正式对外发布过一款织物材料概念跑车。


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BMW GINA,正式全称为The GINA Light Visionary Model,GINA一词为"Geometry and Functions In 'N' Adaptions"(适应N种可能的几何函数)的英文缩写。GINA由BMW的设计总监克里斯·班格勒(Chris Bangle)所带领的团队设计,他将之称为“挑战现有的原则和常规工艺”。


GINA设计理念为设计师以及研发和制造专家提供了挑战现有理念和传统流程的机会。能使未来汽车设计受益的解决方案需要在毫无预定准则的情况下,从尽可能多的方面接受审查。这其中还包括质疑约定俗成的东西——汽车车顶真的就必须支撑在立柱上,且四周都是车窗?是否所有功能都必须始终显露在外,即使是在不需要的情况下?我的车能够提供有多少种个性化选择装备?是否存在钢制或塑料制坚硬车身壳体以外的任何可能的替代品?


GINA设计理念的一项基本原则是将新型材料以及开创性创新结构的潜力谨慎地融入到具有独创性的设计流程中,并挑战现有制造方法和材料概念。宝马集团子公司 - 宝马集团美国设计中心是一个进行全球化经营并为各公司提供跨行业服务的设计团队。宝马美国设计中心为宝马集团设计中心的设计团队带来新的启发,也带来汽车行业之外其它行业合作伙伴丰富的项目经验,特别是在材料研发和制造方面。


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通过GINA Light Visionary车型的研发,宝马集团奉献出了一个浪漫的理想主义解决方案。GINA设计理念所描述的不同方法的模范组合被运用到实际个体当中,展示了这一概念对未来汽车工程产业的潜在影响。当前材料性质和制造流程的限制会对未来产生深远影响。这些汽车所展示的所有创新主要集中在形态和功能的可变组合上,这些组合主要基于个性化和与实际情况相关的驾驶者需求以及行驶状态本身的要求。因此,外部和内部装配有一系列无论是视觉上还是在其基本属性方面都与传统解决方案截然不同的部件。


GINA Light Visionary车型所呈现的其中一项特征就是沿可移动式子结构展开的几乎无缝隙的纺织面料车身蒙皮。功能只有在被需要时才会显现出来。使汽车不断适应驾驶者的要求可以提升车辆的感性冲击力。


如果GINA采用“可编程物质”结合其设计理念一定是炫酷且惊人的。


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