新材料攪動汽車創(chuàng)新生活

　　20世紀前半葉，汽車設計者們開始著手從汽車外部造型上進行改進，并相繼引入了空氣動力學、流體力學、人體工程學以及工業(yè)造型設計(工業(yè)美學)等概念。此外，隨著科技的發(fā)展，很多特殊材料廣泛應用到汽車的制造中———以往在航空航天領(lǐng)域才使用的鋁合金、鎂合金、碳纖維、高強度工程塑料、陶瓷等材料在汽車上的應用比比皆是。這些新材料的應用，逐步提高了汽車的各種性能，并漸漸應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、剛度和強度高、抗沖擊性能優(yōu)、加工成型性好和再生性高等特點，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，奧迪是開拓者和技術(shù)領(lǐng)先者。十多年來，鋁材及輕量設計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，由于鋁合金車身擁有極好的剛性、強度和韌度，無論從操控還是乘坐安全和舒適性來看，都具有無法比擬的優(yōu)勢。 

　　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、炭化等過程制得的含碳量為90%以上的纖維。其最大的優(yōu)點就是質(zhì)量輕、強度大，重量僅相當于鋼材的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。1981年邁凱輪的設計師約翰·巴納德設計了全世界第一個一體式碳纖維車架，而在目前的超級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的設計者高登·馬瑞與日本東麗合作，推出了全新碳纖維電動跑車———Teewave AR.1。這款雙座版的電動跑整車重量僅850公斤，搭載的是三菱iMiEV電動車上的全套電力驅(qū)動系統(tǒng)，僅需要6小時就能將電量充滿，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，在兼顧堅固的同時最大限度減輕了整車重量。 

　　自修復車漆這一技術(shù)屬于日產(chǎn)，最先進入中國是隨著英菲尼迪新M系上市，其稱為“自動愈合車漆”。這層保護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，超強力的網(wǎng)狀樹脂也會緩慢地回彈，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，能用來做什么呢？你是否相信，它們能被用來制造福特?？怂鼓兀吭跉W洲當前正掀起一場影響廣泛的廢物回收再利用運動，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立部件，使得原本需要填埋的約2萬噸廢物得到轉(zhuǎn)化利用。 

　　福特杜頓技術(shù)中心的材料工程師說，福特的行動遵循了他們的產(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還正在從全新的角度對蒲公英展開研究，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用，比如作為杯架、地墊和內(nèi)飾的抗沖改性劑。 

　　“通過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，我們在全球各地幫助垃圾填埋場減少了數(shù)百萬鎊的廢物。”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。 

　　新材料走進百姓生活 

　　新材料改變著汽車，同時也逐步被延伸到了相關(guān)領(lǐng)域。據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)報道，美國科學家研制出一種新式碳纖維鋰空氣電池，其能量密度是現(xiàn)在廣泛應用于手機、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》雜志上。 

 

今年的德國法蘭克福車展上，除了展示激動人心的全新技術(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概念自行車。該自行車由福特執(zhí)行設計總監(jiān)馬丁·史密斯領(lǐng)導的團隊與福特生活方式精選產(chǎn)品的制造商合作研制開發(fā)。它由鋁合金和碳纖維材質(zhì)構(gòu)成，重量僅為2.5千克，并且擁有更高的強度。該車還搭載在F1賽車上普遍應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驗室。實驗室本身的實體建筑以碳纖維結(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，形成一處開放平等的溝通場所。2011年這座實驗室展開了它的環(huán)球探索之旅，藝術(shù)家、建筑師、設計師及科學家會在這里對未來的生活展開討論。