一顆柚子能夠帶來怎樣的啟迪？近期，寶馬研究人員及其合作伙伴給出了答案。寶馬集團(tuán)主導(dǎo)的仿生學(xué)研究項(xiàng)目BISS（Bio-Inspired Safety System）取得新成果。研究人員花費(fèi)三年時(shí)間，從大自然獲得靈感，研制出更輕便、更堅(jiān)韌、更穩(wěn)定的新型材料，其保護(hù)性能提升了20%，可用于制造防護(hù)服、頭盔等保護(hù)裝置。

靈感源于大自然，提升防撞、防沖擊和減震性能

仿生學(xué)是研究生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，為工程技術(shù)提供新的設(shè)計(jì)思想及工作原理的科學(xué)。仿生學(xué)對(duì)汽車的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。寶馬集團(tuán)是這一領(lǐng)域的創(chuàng)新先鋒，在車輛設(shè)計(jì)、新材料研發(fā)和應(yīng)用上向大自然汲取靈感，在汽車設(shè)計(jì)和材料選擇等方面不斷推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步。寶馬的研究人員曾經(jīng)借鑒馬的骨骼結(jié)構(gòu)，研制出輕質(zhì)的車身結(jié)構(gòu)；也曾模擬海豚和企鵝的身材，打造BMW H2R氫燃料概念車的流線外型，實(shí)現(xiàn)了極低的風(fēng)阻系數(shù)。

這一次，寶馬研究人員把目光投向了柚子，他們注意到，柚子即使從高處墜落也不會(huì)摔裂，果肉也幾乎不會(huì)受到損傷。這是因?yàn)槌史涓C狀的柚子皮具有很好的抗沖擊性，而且本身自重很輕，相當(dāng)于自帶減震效果。除了柚子，魚類和爬行動(dòng)物的鱗片也引起了研究人員的興趣，層層交疊排列的鱗片可以將外力分散至周圍的鱗片，因此異常堅(jiān)固，可以起到很好的保護(hù)作用。

以上生物模型所特有的保護(hù)特性本質(zhì)上由其分層設(shè)計(jì)決定。柚子皮的結(jié)構(gòu)在材料學(xué)中被稱為“拉脹材料”。這種材料應(yīng)對(duì)壓力的方式與傳統(tǒng)材料完全不同：在壓力點(diǎn)之下，傳統(tǒng)材料會(huì)塌陷和變薄，而“拉脹材料”則會(huì)更快地壓縮和硬化。所以這種材料在拉伸時(shí)實(shí)際上變得更厚，而不是更薄。

在BISS項(xiàng)目中，研究人員根據(jù)“拉脹材料”的原理結(jié)構(gòu)，改進(jìn)了目前纖維復(fù)合材料中的分層結(jié)構(gòu)和纖維走向，生產(chǎn)出具有卓越保護(hù)效果的新材料，開創(chuàng)性地將防撞、防沖擊和減震性能等功能結(jié)合起來。目前研究結(jié)果已經(jīng)超出預(yù)期，新材料比目前常用的材料更輕、更堅(jiān)固、更穩(wěn)定，性能提升高達(dá)20%。這種創(chuàng)新材料能夠以經(jīng)濟(jì)的方式進(jìn)行生產(chǎn)和加工，具備很好的工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用前景。

創(chuàng)新仿生學(xué)材料應(yīng)用前景廣泛

這種創(chuàng)新仿生學(xué)材料未來可以應(yīng)用于很多領(lǐng)域，以寶馬集團(tuán)為例，這種新材料將制成更符合人體工程學(xué)原理的手套和防護(hù)服，更好地保護(hù)總裝線上的工人免受尖銳車身部件的傷害。新材料的輕質(zhì)和透氣則可以讓工人活動(dòng)自如。此外，寶馬摩托車的頭盔未來也有望采用這種材料，用新材料制成的頭盔重量比市場上的傳統(tǒng)產(chǎn)品要輕便許多，卻可以提供相同等級(jí)的保護(hù)。

新材料的應(yīng)用范圍還不僅于此，參與此研究項(xiàng)目的體育用品制造商也從中看到了巨大潛力。未來，這種新材料還可以用于籃球和足球運(yùn)動(dòng)員的防護(hù)服，滑雪和自行車運(yùn)動(dòng)的頭盔和更多保護(hù)性的運(yùn)動(dòng)裝備。

寶馬集團(tuán)  創(chuàng)新科技應(yīng)用先鋒

寶馬集團(tuán)一直走在科技進(jìn)步的前沿，將創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展的理念貫穿于產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和使用的全價(jià)值鏈。向大自然學(xué)習(xí)，從大自然中取材，成為寶馬實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。

產(chǎn)品方面，以新能源車型BMW i3為例，這款車型的乘客艙大量使用碳纖維復(fù)合材料，開創(chuàng)業(yè)界先河。環(huán)保理念無處不在，如車門內(nèi)飾板由洋麻纖維制成；儀表盤的原材料來自歐洲認(rèn)證種植園的桉木，而車內(nèi)使用的真皮則使用橄欖葉萃取物自然鞣制。寶馬認(rèn)為，創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展將定義“未來豪華”。

生產(chǎn)方面，寶馬始終將員工的健康作為重要的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力，不斷改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)。在今年開業(yè)的華晨寶馬新大東工廠，這樣的例子比比皆是：總裝車間設(shè)有翻轉(zhuǎn)工位，符合人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)，員工可以更舒適、安全地工作；還為特殊工位提供創(chuàng)新的機(jī)械外骨骼（無座座椅），向需要重體力操作的員工提供物理支撐，幫助員工降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率。 

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