大自然之中包罗万象,各种奇趣的生物形态不仅让世界变得更加丰富多彩,也为汽车设计师们提供了充足的参考素材。对于汽车行业来说,仿生学设计层出不穷,有些设计更是为提升车辆性能做出了重要贡献。时至今日,汽车设计者们从来没有停止从大自然当中汲取仿生学灵感,他们也在不断的将新思路应用到更多的车辆设计理念当中。
戴姆勒集团空气动力学研发负责人Teddy Woll介绍,他们曾经将车辆的外形结构与鱼类进行过联结,而这些车辆可以在风洞试验中获得出色的成绩。在2005年,奔驰设计过以箱鲀鱼为参考模型的汽车,它的风阻系数达到了惊人的0.19。但是,这种其貌不扬的造型显然不能被普罗大众所接受,这种设计最终更是难以成为现实。
同样是为了降低空气阻力,宝马的设计人员仔细观察并分析了鲨鱼皮肤的材质特点,研究表明,类似于鲨鱼皮的特殊型材可以为车辆降低3%的空气摩擦阻力。设计者认为,如果将这些型材以薄膜的状态粘在车辆外壳的金属板上,也可以相应地减少阻力,从而有助于提升车辆动力以及降低油耗。不过,这项计划最终只停留在构想阶段,宝马的设计团队并未对其做出进一步的跟进。
Klaus Millerferli向大家展示了奔驰EQXX的悬挂套件,类似于骨架的造型使人感到非常新奇。据介绍,这款套件相对于传统材质降低了4公斤的重量,并且还具有更强的通风效果。与此同时,这种类似于骨架的结构还具有高稳定性的特点,可以保证车辆承受更大的冲击。
碳骨架不仅具有出色的性能,它还能够通过镂空的结构为车辆构建更好的视野效果。来自保时捷的Mission R便采用了碳骨架结构的车架设计,设计师Peter Varga表示,这种结构不仅能够让车辆更加轻巧稳定,还可以为驾驶者带来更为通透的视野。
斯图加特弗劳恩霍夫制造工程与自动化研究所(IPA)以暹罗龙的头骨作为模型,开发出一款运动型双座飞机。通过此种设计,可以将飞机重量控制在500公斤以下,并且在出现事故时为机体构建足够的保护。
此外,研究人员发现了一些有趣的相似之处:在暹罗龙狩猎过程中,以及当车辆在颠簸的轨道上行驶时,恐龙头骨和车辆底盘受到较为相似的压力。下巴在进食当中有可能被折断,从而对骨架进行自我保护,类似的力量就像车辆在碰撞中一样,车身也会通过自身形变消耗一部分冲击力。因此,这种结构能够起到缓冲的效果,可以更好的保证车内人员的安全。
莲花效应的自洁能力
作为车辆唯一与地面接触的部件,轮胎会将各种泥土和污渍卷起,这些污物可能会粘在轮胎侧壁以及轮拱内部。研究人员通过将类似于莲叶表面的凹凸颗粒加入人造表面,可以隔绝外界的泥土以及污物,使车轮及其周围保持洁净。如果这种涂料能够更多地应用在车身各部分,那么车辆的抗污能力将大幅提升。
理想往往是美好的,但是,并非所有仿生概念都适用于汽车。因为,车辆的设计与研发需要考虑到众多因素,比如成本、能耗、安全等问题,而企业需要在当中选取最为合理的方案。不过,仿生学概念仍然对汽车设计者们带来了积极的引导,它也将为汽车制造业不断提供新鲜的灵感与活力。
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