北京邮电大学出版|鲨鱼皮砂纸涂料可以用于汽车?未来汽车会减重?减重后有何作用?


鲨鱼皮有什么独特之处?
鲨鱼尽管一生都生活在海底 , 但它们身上从不会黏附着植物 , 而其他大型海洋生物则不同——鲸鱼身上就很容易被附上许多海洋生物 。 经过科学家们的研究表明 , 非常光滑的表面在气流和水流中并不是最佳选择 , 而像鲨鱼那样有细微颗粒的皮肤实际上更有利于在水中滑行 。
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通过仔细研究鲨鱼的皮肤结构 , 科学家发现鲨鱼的皮肤具有其他一些鱼类都没有的特征:鱼鳞呈盾状、表皮非常粗糙、皮肤的分子结构呈矩形排列、表面有许多鬃毛和微小的突起 。 科学家们便决定模仿这种结构 , 生产出新的汽车外层涂料 。
模仿鲨鱼皮的砂纸涂料有什么优点?
【北京邮电大学出版|鲨鱼皮砂纸涂料可以用于汽车?未来汽车会减重?减重后有何作用?】德国油漆工业联合会向人们介绍了一种崭新的模仿鲨鱼皮肤的砂纸状涂料 。 新的涂层采用与鲨鱼鱼鳞相似的结构 , 能内外双向弯曲 , 还能阻止灰尘的附着 。 新改进的涂层不仅能实现环保要求 , 还能提高燃油效率 , 提高车速 。
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由于这样的涂层应该比光滑的涂层更符合空气动力学原理 , 研究人员还希望未来能在汽车、轮船和飞机上都涂上这样“粗糙”的表层 , 可以减少空气中的阻力 , 从而达到节省燃料的目的 。
未来汽车重量会减轻多少?
为了追求安全 , 以往汽车的骨架及主要零部件都是用传统钢材料制成 , 因为在以往所有可用材料中 , 只有钢铁最结实 , 所以全球各类汽车的平均重量一般都在1.2吨到1.4吨之间 。 但如今 , 各类新型材料层出不穷 , 这些材料大都又轻又结实 , 于是科学家们考虑是否能将其中的一些作为新型轻量化汽车的“骨骼”进行开发 。
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此外 , 一些由工程塑料制成的保险杠、发动机舱盖、行李箱盖 , 以及由镁合金制成的车轮 , 都能让车身“轻盈”不少 。 目前 , 开发商已将镁合金车架应用到了一些车型上 , 分别使车身重量减少了15.3%和6.2% 。 即将大行其道的 , 以混合动力为代表的新能源汽车也将拥有不超过100千克的新型轻质“骨骼” , 体重将比现在减轻1/4 。 可以说 , 汽车“减肥瘦身”初步成功了 。
未来汽车“减肥”轻量化后有什么作用?
和人不一样 , 汽车“减肥”并非为了苗条身段 , 而是一种节能降耗的手段 。 据了解 , 若全部改用轻量化的新材料 , 汽车的耗油量大约能降低15%到20% , 噪音也能相应降低2个分贝 。 汽车“骨头”轻了 , 其安全性也不会也跟着减轻 , 因为同等重量下 , 新型材料的承重量是传统钢材的好几倍 。
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换句话说 , 抵御同样大小的冲击力 , 所需的新型材料要比传统钢板薄得多 , 重量当然就轻了 。 以“新型塑料性钢材料”为例 , 用它制成的新型汽车骨架可减轻重量20% , 但强度却得到了提高 。
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