车轮上的仿生学黑科技:神奇的年夜天然在这里

车轮上的仿生学黑科技:神奇的年夜天然在这里

“年夜天然的每个范畴都是美妙绝伦的。”——亚里士多德

万物生发的季候里,年夜天然勃发出无穷的创造力 。在不停的科技实践中 ,人们发明了天然的设计潜能:许多生物的身体布局都有着极为精巧的科学形态,这引发了人们从天然中罗致立异灵感,创造出浩繁仿生学的巨大发现。

跟着对于仿生学的深切研究 ,工程师与科学家将年夜量从天然中收成的启迪融入更多范畴。作为汽车发现者,梅赛德斯-疾驰不停将跨学科理念与造车技能举行交融,打造出一系列使人神驰的科技创作 ,仿生工程即是此中之一 。

力学仿生运用:空气动力学——风阻系数0.06的箱鲀

自1886年发现汽车以来,梅赛德斯-疾驰不停以科技立异界说车辆的机能体现。基于力学仿生道理,空气动力学经由过程模仿年夜天然中拥有超低风阻体现的生物形态 ,对于物体布局的流体力学举行机能优化。

梅赛德斯-疾驰一直致力于空气动力学的仿生科技研发,早在2005年就发布过一款“仿生观点车”,它以怪异的仿生设计与车身布局 ,带来超低风阻与超高能效 。

为了打造“仿生观点车” ,工程师需要在天然界中,寻觅一个可以或许有助于设计出拥有卓着空气动力学、安全恬静性、环保效能的车辆原型。经由过程年夜量的研究以及筛选,终极 ,工程师在箱鲀(Boxfish)身上找到了灵感。

箱鲀糊口在热带水域,虽然它的身体看上去四四方方另有些棱角,可是却拥有极佳的流体力学属性 ,具备抱负的空气动力学形状 。工程师按照鱼身建造了1:1模子,测算出其风阻系数仅为0.06。工程师按照箱鲀的流体线条,设计出“仿生观点车”模子 ,并举行了一系列风洞实验与轮廓优化,终极结合科学家打造出一款4.24米长 、可容纳4人以及行李空间的紧凑型车型,创造出其时同级稀有的0.19超低风阻系数。

布局仿生运用:轻量化与高刚度——骨骼是最精彩的轻量化“工程师”

天然界中许多生物都具备必然的强度以及不变布局 。例如树木以及骨骼——它们都用尽可能少的质料 ,到达尽可能高的结实性 。

在与仿生学专家的互助下,工程师经由过程电脑建模,将天然界中的生长道理转化为汽车工程。“仿生观点车”的车身以及底盘经由过程电脑举行仿真建模 ,借助“软区域断根”体式格局 ,其受力小的部位,质料被慢慢削减至断根,高负荷部位的质料则进一步增强。经由过程“软区域断根” ,“仿生观点车”的白车身重量减轻了约30%,而高程度的不变性、耐撞性以及驾驶感触感染依旧超常 。

基于持久的仿生学研究,梅赛德斯-疾驰打造出VISION EQXX观点车的仿生部件。在设计位于后底板处的今朝梅赛德斯-疾驰最年夜的铝布局铸件BIONEQXX™时 ,工程师从年夜量天然网格布局的力学形态与道理中罗致灵感,按照部件的功效需求,只管即便在负荷部位使用承重质料 ,无负荷部位最年夜化削减质料使用,从而设计出高度轻量化的网状仿生布局。

在设计历程中,工程师借助3D游戏行业和洽莱坞动画中使用的图象以及多边形建模的数字仿真技能 ,快速确定BIONEQXX™一体式铸件的负载位置,免除了以前以年夜量金属锻造来确定承重的设计环节,从开发到成型仅历时4个月 。终极 ,颠末BIONICAST™一体锻造技能打造 ,BIONEQXX™可以或许以极轻的单个部件内实现功效整合,而总体刚度与碰撞机能依然体现凸起,重量也年夜为降低。

BIONEQXX™一体式铸件与其它部件的拼接接纳了42个UBQ立异质料贴片举行封合 ,这一替换传统塑料的立异质料由糊口垃圾提炼加工而成,颠末几何布局优化设计,由3D打印建造成型 ,再经由过程非凡的粘合工艺,完善贴合于铸件拼接处,举行彻底密封 ,从而有用避免水以及污垢入侵,并带来精彩的刚度与隔音效果,部件重量更降低了15%到20%。

信息与节制仿生运用:信息交互与神经形态处置惩罚——像人脑般思索 ,像变色龙般反映

生物间信息的通报也是仿生学研究的范畴,梅赛德斯-疾驰将仿生学的创想运用于科幻世界的交通场景中 。

梅赛德斯-疾驰VISION AVTR观点车的设计联合了影戏《阿凡达》中“潘多拉”星球生物的布局以及造型,以汽车后部的33个可多向挪动的外貌元件打造出“仿生襟翼” ,它犹如变色龙的皮肤 ,使VISION AVTR观点车与其周围情况实现了全新互动。

这些“仿生襟翼”会对于来自外部的靠近做出反映,并经由过程微妙与天然的变化与驾驶员举行沟通。

在仿生学的实际运用中,梅赛德斯-疾驰VISION EQXX观点车的交互履行就犹如人脑的思索历程 ,它以“神经形态计较”来举行交互指令的信息处置惩罚 。比拟传统计较机线性的信息处置惩罚体式格局,“神经形态计较”犹如年夜脑同样处于全方位互联状况,卖力数据存储以及数据处置惩罚的元件或者模块构建起“脉冲神经收集” ,信息指令被编码成差别脉冲旌旗灯号分离在神经收集中举行高效同步处置惩罚,从而年夜幅提高车机的思维与反映能力,而且能源耗损仅在脉冲旌旗灯号呈现时触发 ,有用降低几个数目级的信息处置惩罚能耗。这一形态恰与构成人脑数十亿计的、彼此毗连的神经元颇为相仿。例如,VISION EQXX观点车读心语音助理的“热词感知”功效,其处置惩罚效率是传统语音节制的5-10倍 。

质料仿生运用:可连续质料——神仙掌 、蘑菇的“皮革”触感

将来在车辆材质上 ,梅赛德斯-疾驰将天然质料与设计作为首选,接纳可连续或者植物型质料,表达这个时代最难能难得的环保责任与产物价值 。

VISION EQXX观点车的门把手由Biosteel®纤维制成 ,这是一种高强度的生物科技质料 ,也是得到认证的可生物降解的纯植物丝绸。

VISION EQXX观点车的座椅棱纹接纳了名为Mylo™的可连续质料,这是一种得到认证的纯素皮革替换品,由菌丝体系体例成 ,也就是蘑菇的根状布局。

动物皮革替换品Deserttex®是一种源于神仙掌身分的可连续生物质料,由神仙掌粉末纤维及可连续生物基聚氨酯基质组合而成,这类皮革替换品的触感极为柔软 ,打造出VISION EQXX观点车可连续的奢华质感内饰 。

在梅赛德斯-疾驰,咱们致力于用可连续的体式格局,打造可连续的产物。成长“天然技能”的仿生工程恰是梅赛德斯-疾驰立异之旅中的坚定一步。年夜天然的生物拥有着无数超常的能力以及顺应保存的身体布局 ,它们的本事让咱们惊讶,让咱们神驰,更值患上咱们进修 。

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