制造 新材料

宝马研发出 安全防护新材料

2017-07-11 粤港澳大湾区城市群网YGA.CN

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宝马摩托车的头盔未来也可能采用这种材料。

  南方日报讯 (记者/苏梓威 实习生/刘璐)一个柚子能够带来什么启迪?近期,宝马研究人员及其合作伙伴给出了答案。宝马集团主导的仿生学研究项目BISS(Bio-Inspired Safety System)取得新成果。研究人员花费3年时间,从大自然获得灵感,研制出更轻便、坚韧且稳定的新型材料,其保护性能提升了20%,可用于制造防护服、头盔等保护装置。

  仿生学是研究生物系统的结构和性质,为工程技术提供新的设计思想及工作原理的科学。仿生学对汽车的发展起到了巨大的推动作用。以宝马集团为例,其研究人员曾借鉴马的骨骼结构,研制出轻质的车身结构;也曾模拟海豚和企鹅的身材,打造BMW H2R氢燃料概念车的流线外形,实现了极低的风阻系数。

  此次,研究人员把目光投向了柚子。他们注意到,柚子即使从高处坠落也不会摔裂,果肉也几乎不会受到损伤。这是因为呈蜂窝状的柚子皮具有很好的抗冲击性,而且本身自重很轻,相当于自带减震效果。除了柚子,鱼类和爬行动物的鳞片也引起了研究人员的兴趣,层层交叠排列的鳞片可以将外力分散至周围的鳞片,因此异常坚固,可以起到很好的保护作用。

  记者了解到,柚子皮的结构在材料学中被称为“拉胀材料”,其应对压力的方式与传统材料完全不同:在压力点之下,传统材料会塌陷和变薄,而“拉胀材料”则会更快地压缩和硬化。在BISS项目中,研究人员根据“拉胀材料”的原理结构,改进了目前纤维复合材料中的分层结构和纤维走向,生产出具有出色保护效果的新材料,性能提升高达20%。

  相关负责人表示,这种创新仿生学材料未来可以应用于很多领域,以宝马集团为例,这种新材料将制成更符合人体工程学原理的手套和防护服,更好地保护总装线上的工人免受尖锐车身部件的伤害。新材料的轻质和透气则可以让工人活动自如。

  此外,宝马摩托车的头盔未来也可能采用这种材料,用新材料制成的头盔重量比市场上的传统产品要轻便许多,却可以提供相同等级的保护。

  新材料的应用范围还不止此,体育用品制造商未来或将该材料用于篮球和足球运动员的防护服、滑雪和自行车运动的头盔和更多保护性的运动装备。

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来源:南方日报(广州) 阅读: -
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