III Международный форум «Передовые цифровые и производственные технологии». Видеозаписи мероприятий.
Automotive новости 22 Октября 2015 года
Данная новость была прочитана 5254 раза

Новости автомобилестроения. Изучение лапок ящерицы поможет Ford Motor Company в разработке новой технологии сцепления поверхностей различных материалов, используемых при создании автокомпонентов

В пресс-релизе, опубликованном  20 октября 2015 года, Ford Motor Company (США) сообщила о планах по применению бионических принципов для создания более экологичных автокомпонентов.

Клей, который используется для фиксации пеноматериалов к пластику и металлу, делает практически невозможным разделение этих материалов для переработки, отмечается в сообщении компании. Сотрудники Ford совместно с учеными Института биомимикрии (Biomimicry Institute) и компании Procter&Gamble  надеются решить эту проблему с помощью разработки нового типа поверхностей, позволяющих обеспечить надежное безклеевое сцепление материалов.   

«Это поможет нам снизить финансовые расходы и повысить экологичность продукции, – отмечает представитель Ford Дебби Милевски (Debbie Mielewski). –  Мы могли бы перерабатывать больше пеноматериалов и пластика, снижая тем самым воздействие на окружающую среду».

Подушечки лапок геккона позволяют «приклеиваться» к большинству видов поверхностей.
Фото
Bjørn Christian Tørrissen / сайт Викисклада и sciencephoto.com

Найти решение этой задачи компании помогут гекконы. Эти небольшие ящерицы уже давно являются предметом пристального внимания учёных благодаря способности свободно перемещаться по разному типу поверхностей в любой плоскости. Удерживаться даже на стеклянном потолке гекконам помогает строение лапок: их подушечки покрыты множеством микроскопических волосков, сцепляющихся с опорной поверхностью с помощью ван-дер-ваальсовых сил. Обычный взрослый геккон массой около 70 граммов способен на весу выдерживать нагрузку в 130 кг.

Стоит отметить, что некоторые разработки, в той или иной степени воспроизводящие «эффект геккона» уже существуют.  В 2003 году Андрей Гейм (советский, нидерландский и британский учёный, лауреат Нобелевской премии по физике 2010 года, один из первооткрывателей графена) продемонстрировал прототип липкой ленты Gecko Tape. Чтобы воспроизвести ворсистую поверхность лапок геккона, Андрей Гейм с коллегами применили метод электронно-лучевой литографии, создав полиамидную плёнку с такой же микроструктурой. 

На сегодня одним из наиболее известных материалов с «эффектом геккона» считается силиконовая плёнка Gecko Nanoplast  – совместный проект Института зоологии при университете им. Х. Альбрехта (г. Киль, Германия) и компании Gottlieb Binder. Квадратный сантиметр такой плёнки содержит 29 000 микроворсинок, обеспечивая высокие адгезивные свойства:  Gecko Nanoplast размером 20×20 см может удержать на весу взрослого человека. 

«Подражание природе не является чем-то новым. При разработке носовой части сверхскоростного японского поезда «Синкансэн» инженеры в качестве образца использовали клюв зимородка. Принцип «липучек» для одежды подсказан свойствами репейника, а усовершенствованные медицинские иглы разработаны на основе изучения жала москитов. Интерес к этому подходу особенно возрос в последнее десятилетие», – отмечает менеджер по проектным задачам Института биомимикрии Гретхен Хукер (Gretchen Hooker).

По информации пресс-службы Ford, компания достаточно давно работает как над технологиями, вдохновленными природой, так и над внедрением более экологичных решений: в ряде последних моделей Ford для производства обивки автокресел используется высокопрочное волокно Repreve компании Unifi, полностью изготовленное из переработанного пластика.

В некоторых моделях Ford для обивки сидений используется волокно Repreve, которое создается из переработанных пластиковых бутылок и других вторичных пластиков. Фото: media.ford.com

Об использовании бионических принципов сообщали и другие автопроизводители. Так, компания Toyota в сентябре 2015 года представила прототип ультралёгкого автомобильного кресла со сложной решетчатой / ячеистой структурой, напоминающей строение кости. Сиденье весит всего 7 кг (вместо 25 кг) и обладает оптимальными характеристиками теплоёмкости. Данный проект является совместной разработкой с бельгийской компанией Materialise, разрабатывающей лучшие в своём классе программные продукты для аддитивных технологий (3D-печати).

Toyota и Materialise создали автомобильное кресло, используя принципы бионики и аддитивные технологии

Toyota и Materialise создали автомобильное кресло,
используя принципы бионического дизайна и аддитивные технологии

В марте 2015 года на 85-м Женевском автосалоне был представлен концепт Light Cocoon ("Кокон света"). Цельный, сложный по структуре каркас автомобиля его создатели - специалисты инжиниринговой компании EDAG (Германия), которая на протяжении 10 лет является основным стратегическим партнером и заказчиком CompMechLab®, - сравнивают со скелетом животного. В компании уверены, что легкость должна стать неотъемлемой характеристикой будущих разработок в автомобилестроении, а обеспечить ее помогут принципы бионического дизайна, современные технологии оптимизации и аддитивные технологии.



Видео: Light Cocoon на автосалоне в Женеве

Информация об Институте биомимикрии

Институт биомимикрии (США) - некоммерческая организация, основанная в 2006 году для содействия в разработках решений, основанных на подражании природе и улучшающих окружающую среду. 

Институт предоставляет платформу для исследований в этой области, предлагая принять участие в решении разнообразных задач. Один из проектов Института - база данных AskNature.org, посвященная уникальным свойствам животных и растений, которые могут подсказать идеи для создания продукции нового поколения.

Публикация подготовлена сотрудниками CompMechLab® по материалам сайтов biomimicry.org, nkj.ru.

Новости на сайте по теме публикации:
Теги новости:
EDAG Toyota Motor Ford