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汽勢科技:仿生技術融入汽車 奔馳黑科技到底有多強

汽勢科技:仿生技術融入汽車 奔馳黑科技到底有多強

汽勢Auto-First丨徐磊

仿生學在現實生活中有着廣泛應用,而在汽車領域當中也同樣如此。

科技創新來源于大自然,正如亞裡士多德說“大自然的每個領域都是美妙絕倫的”。而許多仿生學設計靈感就來自于大自然,創造出衆多偉大發明。當然該技術在汽車領域也進行了多方面應用。

作為汽車發明者,梅賽德斯-奔馳不斷将跨學科裡念與造成技術相融合,而仿生工程便是衆多科技創作中的其中之一。汽勢近日梳理了梅賽德斯-奔馳基于仿生學在現實車輛當中應用的事例。

力學仿生應用:空氣動力學——風阻系數0.06的箱鲀

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空氣動力學汽車具有重要意義,汽車行駛中就的面臨來風的阻力,不同程度影響車輛性能,而風阻系數越低證明車輛性能受影響越小。

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為了打造“仿生概念車”,工程師需要在自然界中尋找一款擁有卓越空氣學、安全舒适性、環保效能的車輛原型。通過大量研究和篩選,最終,工程師在箱魨身上找到了靈感。箱魨生活在熱帶水域,雖然身體看上去四方且棱角分明,但卻擁有極佳的流體力學屬性。根據魚身體做出的1:1模型經過測試其風阻系數僅為0.06。

經過一系列風洞實驗與輪廓優化,最終打造出一款長度為4.24米、可容納4人的緊湊型車型,并且還創造出同級罕見的0.19超低風阻系數。

結構仿生應用:輕量化與高剛度——骨骼是最出色的輕量化“工程師”

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自然界中很多生物都具有一定的強度和穩定結構。例如樹木和骨骼——它們都用盡可能少的材料,達到盡可能高的堅固性。

在與仿生學專家合作下,工程師通過模組化,将自然界中生長原理轉化為汽車工程。并且車輛車身構架通過仿真模組化,借助“軟區域清除”方式使得車身重量減少30%,整體結構更加牢固,安全性更高。

經過長時間仿生學研究,梅賽德斯-奔馳打造出VISION EQXX概念車的仿生部件。該部件靈感來源于自然界中網狀結構的力學形态,通過對負荷部位使用承重材料,無負荷部位最大化減少材料使用,進而設計出輕量化的網狀結構。

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借助3D遊戲行業和好萊塢動畫中使用的圖像和多邊形模組化的數字仿真技術,快速确立BIONEQXX一體式鑄件的負載位置,免去确定承重環節,僅用4個月便完成産品開發到成型。其單一部件可以通過整合,進一步提升整體剛度以及減少整體重量。

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BIONEQXX一體式鑄件與其它部件的拼接采用了42個UBQ創新材料貼片進行封合,該創新材料來源于生活垃圾中,進過幾何結構優化設計,有3D列印成型,再通過特殊工藝處理,完美拼合後能有效防止水和污垢入侵。特殊的粘合工藝,完美貼合于鑄件拼接處,進行完全密封,進而有效防止水和污垢入侵,并帶來出色的剛度與隔音效果,部件重量更降低了15%到20%。

資訊與控制仿生應用:資訊互動與神經形态處理——像人腦般思考,像變色龍般反應

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生物間資訊的傳遞也是仿生學研究的領域,梅賽德斯-奔馳将仿生學的創想應用于科幻世界的交通場景中。

為了實作與周圍環境進行互動,梅賽德斯-奔馳VISION AVTR概念車設計結合了電影《阿凡達》中“潘多拉”星球生物結構造型,在汽車後部配備了33個可多向移動的“仿生襟翼”,如同變色龍皮膚。這些“仿生襟翼”可更具外部接近做出反應,通過微妙變化來與駕駛員進行溝通。

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另外,在仿生學的現實應用中,大腦這種資訊存儲和資料處理的重要神經網絡不可缺少,而梅賽德斯-奔馳VISION EQXX概念車就加入了“神經形态計算”來進行互動指令的資訊處理,通過資料儲存和處理元件共同建構出“脈沖神經網絡”,進而提高處理速度以及降低能耗。例如,VISION EQXX概念車讀心語音助理的“熱詞感覺”功能,其處理效率是傳統語音控制的5-10倍。

材料仿生應用:可持續材料——仙人掌、蘑菇的“皮革”觸感

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未來在車輛材質上,梅賽德斯-奔馳将自然材料與設計作為首選,采用可持續或植物型材料,表達這個時代最難能可貴的環保責任與産品價值。

VISION EQXX概念車的門把手由Biosteel纖維制成,該生物材料擁有高強度品質,同時還是可降解的純植物絲綢。

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VISION EQXX概念車的座椅棱紋采用了名為Mylo的可持續材料,這是一種獲得認證的純素皮革替代品,由菌絲體制成,也就是蘑菇的根狀結構。

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動物皮革替代品Deserttex是一種源于仙人掌成分的可持續生物材料,由仙人掌粉末纖維及可持續生物基聚氨酯基質組合而成,這種皮革替代品的觸感極其柔軟,打造出VISION EQXX概念車可持續的豪華質感内飾。

汽勢科技:仿生技術融入汽車 奔馳黑科技到底有多強

在梅賽德斯-奔馳,緻力于用可持續的方式,打造可持續的産品。發展“自然技術”的仿生工程正是奔馳創新之旅中的堅定一步。大自然的生物擁有着無數超凡的能力和适應生存的身體結構,它們的本領讓人驚奇,令人向往,值得學習。

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