Auto >> Công nghệ tự động >  >> Bảo dưỡng ô tô
  1. Sữa chữa ô tô
  2. Bảo dưỡng ô tô
  3. Động cơ
  4. Xe điện
  5. Lái tự động
  6. Bức ảnh ô tô

Cách hoạt động của Smart Morphable Surfaces


Lần tới khi bạn nhìn xuống và thấy da sần sùi trên đùi, đừng thất vọng:Những vết lõm đó thực sự có thể khiến bạn nhanh hơn và khí động học hơn.

Không, chúng tôi không đùa đâu. Một khi bạn tìm hiểu về các bề mặt pha trộn thông minh, bạn có thể thấy rằng pho mát nguyên chất của bạn là một thứ đáng để ăn mừng. Bạn cũng sẽ biết rằng việc xe bị móp méo trong một trận mưa đá có thể tốt cho việc tiết kiệm nhiên liệu của bạn - ít nhất là trong một số tình huống lái xe. Tuy nhiên, trước khi bắt đầu ăn mừng những vết lõm trên xe hơi hoặc trên da của mình, bạn cần biết cách hoạt động của các bề mặt pha trộn thông minh.

Bề mặt pha trộn thông minh, hay còn gọi là smorphs, là những bề mặt thay đổi để đáp ứng với các điều kiện xung quanh và bên trong chúng. Da của bạn giống như một đốm đen. Nếu các tình trạng bên trong da của bạn thay đổi, chẳng hạn như khi bạn tăng cân, thì làn da của bạn cũng thay đổi theo. Ví dụ, bắt đầu đánh Doritos quá mạnh, và bụng của bạn sẽ to ra. Tin tốt là, không giống như quần jean của bạn, da của bạn sẽ phát triển theo nó. Nếu bạn đã từng mang thai hoặc nhìn thấy bụng của phụ nữ mang thai, bạn biết rằng làn da của bạn có thể căng ra và căng lên trên một phần cơ thể đang phát triển. Khi phần cơ thể đó co lại vì sinh con hoặc buôn bán Doritos để lấy củ cà rốt, da thường cũng sẽ co lại.

Tất nhiên, da của chúng ta không phải lúc nào cũng co lại một cách hoàn hảo. Sau khi giảm cân nặng, chúng ta có thể có làn da chùng nhão và rạn da. Da không chỉ phản ứng với các tình trạng bên trong cơ thể. Hãy ngâm mình quá lâu trong bồn tắm, và bạn sẽ có những ngón tay nhăn nheo. Trần truồng ra ngoài trời vào một ngày lạnh giá, và bạn sẽ nổi da gà (cũng như bị trích dẫn, vì khỏa thân nơi công cộng là bất hợp pháp ở hầu hết các nơi). Mặt cười giống như da ở chỗ không phải lúc nào chúng cũng mịn và bóng bẩy, và chúng có thể phản ứng với các điều kiện bên trong và bên ngoài cơ thể. Trong một số trường hợp, các vết lõm trong một hình xăm có thể cải thiện tính khí động học và tiết kiệm nhiên liệu cho ô tô. Giá như vết rạn da của bạn cũng có thể làm được như vậy. Hãy tiếp tục đọc để tìm hiểu cách chiếc xe mà bạn có thể lái trong tương lai có thể có lớp da thay đổi hình dạng, vết lõm trong một phút và mịn màng ngay sau đó - và tất cả phụ thuộc vào điều kiện lái xe.

Nội dung
  1. Độ lõm và Khí động lực học
  2. Smorphs tại MIT
  3. Ô tô và bề mặt Morphable thông minh

> Độ lõm và Khí động học


Hãy đến bãi tập vào một buổi chiều đẹp trời và bạn sẽ thấy cảm hứng cho việc sử dụng các hình vẽ trên ô tô. Những quả bóng gôn, với bề ngoài nhăn nheo, nhăn nhúm đã giúp thông báo một số công việc mà các kỹ sư và các nhà nghiên cứu khác đang thực hiện về mặt hình chữ thập, nghiên cứu có thể chuyển thành da có má lúm đồng tiền - và do đó cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu - cho ô tô.

Quả bóng gôn không phải lúc nào cũng cố ý bị móp. Trên thực tế, cho đến giữa những năm 1800, các quả bóng gôn rất mịn và chỉ bị móp trong quá trình chơi. Rốt cuộc, bị đánh một trăm lần mỗi hiệp sẽ gây ra một số vết lõm và vết lõm cho bạn. Khi những người chơi gôn bắt đầu nhận thấy rằng những quả bóng cũ hơn, bị móp đi xa hơn, họ cũng bắt đầu yêu cầu hiệu suất tương tự từ những quả bóng gôn mới. Và khi các nhà sản xuất bắt đầu bán những quả bóng có vết lõm, quả bóng gôn có má lúm đồng tiền hiện đại đã ra đời.

Các vết lõm trên quả bóng gôn giúp nó đi xa hơn vì các vết lõm không cho phép không khí "dính" vào quả bóng. Thay vào đó, các vết lõm làm gián đoạn không khí gần quả bóng nhất khi nó di chuyển. Mỗi má lúm đồng tiền tạo nên một cơn lốc nhỏ xung quanh quả bóng. Thay vì trông giống như một quả cầu nhẵn có không khí di chuyển qua nó, bề mặt của quả bóng trông giống như một chiếc tách trà:một quả cầu bay trong không khí, nhưng với những vòng tròn nhỏ hơn của không khí xoay quanh nó. Chuyển động xoáy đó giúp không khí di chuyển xung quanh quả bóng nhanh hơn, làm giảm sức cản của gió đối với quả bóng. Sức cản gió ít hơn có nghĩa là cần ít năng lượng hơn để di chuyển quả bóng trong một khoảng cách nhất định.

Trên ô tô, ít lực cản của gió hơn có nghĩa là cần ít năng lượng hơn để di chuyển trên đường. Điều đó có nghĩa là tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn, hoặc nếu bạn đang nói về xe điện, ít hao pin hơn. Tuy nhiên, đừng cầm gậy đánh gôn vào ô tô của bạn. Các vết lõm trên ô tô chỉ nâng cao hiệu quả trong một số tình huống nhất định. Đó là nơi xuất hiện của smorph.

> Smorphs tại MIT


Đây chỉ là một phỏng đoán, nhưng tỷ lệ cược là hầu hết người tiêu dùng sẽ không muốn mua một chiếc xe đã bị móp trước, ngay cả khi nó cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu. Vấn đề là, má lúm đồng tiền chỉ làm giảm khả năng cản gió trong một số tình huống. Trong các tình huống khác, một làn da mịn màng sẽ được ưu tiên hơn cả. Cũng giống như làn da của bạn, một bề mặt có thể pha trộn thông minh có thể điều chỉnh để phù hợp với các điều kiện xung quanh nó.

Hãy nghĩ về những hình tròn giống như bóng bay:Khi bạn thổi một quả bóng bay lên, bề mặt của nó trở nên nhẵn và căng. Tuy nhiên, nếu thể tích của không khí bên trong quả bóng bay thay đổi - chẳng hạn như do rò rỉ hoặc do thay đổi nhiệt độ không khí - thì bề mặt của quả bóng bay trở nên mềm và dẻo. Trong trường hợp của những hình chữ thập, mà các nhà khoa học hy vọng sẽ cải thiện tính khí động học và hiệu suất nhiên liệu trên ô tô, chúng sẽ bị nhăn lại. Những nếp nhăn đó có thể giúp ích rất nhiều cho việc chế tạo những chiếc xe hiệu quả hơn.

Việc thay đổi từ mịn sang có má lúm đồng tiền bao hàm thành phần "khả năng pha trộn" của các bề mặt có thể pha trộn thông minh, nhưng phần "thông minh" của tên cũng là một thành phần quan trọng. Khi bạn lạnh, bạn không cần phải nói với làn da của mình "đã đến lúc nổi da gà". Nó biết phải làm gì dựa trên những điều kiện mà nó đang đối mặt. Smorphs hoạt động theo cùng một cách. Chúng phản ứng với các điều kiện gặp phải để tạo ra bề mặt khí động học nhất.

Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts đã tạo ra các hình chữ thập dựa trên silicone để phản ứng với các điều kiện và làm giảm lực cản không khí mà chúng phải đối mặt bằng cách trở nên lúm đồng tiền hoặc mịn. Để tạo ra má lúm đồng tiền, các nhà nghiên cứu làm giảm áp lực không gian bên trong của bức tượng. Hình vẽ phản ứng với sự thay đổi về thể tích bên trong, giống như làn da của một người đột nhiên mất đi vòng bụng bia, bằng cách hình thành các nếp nhăn và má lúm đồng tiền. Khi tăng âm lượng bên trong, âm thanh sẽ mịn hơn.

Trên ô tô, các cảm biến, máy tính và phần mềm có thể được kết nối với vỏ ngoài của xe, kiểm tra các phép đo lực cản và điều chỉnh các đặc điểm của da khi cần thiết để giảm lực cản và cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu.

> Ô tô và bề mặt Morphable thông minh


Không giống như một quả bóng gôn hoặc đùi của dì Mabel của tôi (cả hai đều có má lúm đồng tiền), một mặt hình chữ thập có thể chuyển đổi giữa mịn hoặc nhăn, tùy thuộc vào khối lượng của vật liệu bên trong nó. Một quả bóng gôn không cần phải làm điều này, bởi vì nó hiếm khi vượt quá tốc độ mà các vết lõm của nó ngừng cải thiện tính khí động học của nó. Mặt khác, ô tô có thể đi nhanh hơn nhiều so với quả bóng gôn. Ở tốc độ cao, các vết lõm thực sự làm tăng sức cản của gió. Và đó là lý do tại sao chúng tôi yêu cầu bạn tạm dừng việc thêm má lúm đồng tiền của chính mình vào ô tô của bạn. Khi bạn chạm vào xa lộ, những vết lõm tự chế đó sẽ bắt đầu làm bạn giảm tốc độ.

Các nhà nghiên cứu cho rằng các thao tác tạo hình sẽ cho phép ngoại thất của ô tô điều chỉnh để giảm thiểu lực cản và tối đa hóa tính khí động học, tùy thuộc vào các điều kiện. Nếu ô tô đang đi tương đối chậm, hình chữ thập có thể làm lồi lõm và làm giảm lực cản cũng như lượng năng lượng mà ô tô cần để di chuyển. Khi ô tô chạy nhanh hơn, mặt phẳng có thể tự làm phẳng để ô tô trượt trong không khí. Các cảm biến bên ngoài xe có thể đọc được sức cản của gió và điều chỉnh lớp da của xe khi cần thiết.

Ô tô ngày nay được thiết kế sao cho phù hợp với khí động học trong hầu hết các tình huống. Nhưng những gì chiếc xe đạt được về khí động học nói chung, nó mất về khí động học đối với các tình huống cụ thể. Một chiếc ô tô có lớp vỏ bên ngoài có thể liên tục thay đổi để trở nên hiệu quả nhất có thể, bất kể điều kiện nào.

Những chiếc ô tô có bề mặt pha trộn thông minh vẫn còn nhiều khó khăn, nhưng những chiếc ô tô tạo hình đã mở ra một số khả năng thú vị cho không chỉ thiết kế ô tô mà còn cả kỹ thuật hàng không vũ trụ và thậm chí cả vật liệu xây dựng. Ví dụ, một tòa nhà có bề mặt pha trộn, có thể chịu được gió lớn hơn so với tòa nhà được làm bằng vật liệu truyền thống.

Gọn gàng hả? Và bạn nghĩ rằng cellulite của bạn không làm được gì cho bạn.

> Nhiều thông tin hơn

Ghi chú của tác giả:Cách hoạt động của các bề mặt Morphable thông minh

Khi bạn đang suy nghĩ về cách cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu cho ô tô, hầu hết mọi người đều chú ý đến công nghệ thực sự di chuyển ô tô - hoặc loại nhiên liệu nào cung cấp nhiên liệu cho ô tô. Chỉ gần đây, với việc sử dụng các vật liệu như nhôm và sợi carbon trên ô tô đại chúng, chúng tôi mới bắt đầu đặt câu hỏi liệu vật liệu mà chúng tôi sử dụng để chế tạo ô tô có thể góp phần cải thiện hiệu quả hay không. Khi hầu hết mọi người tưởng tượng về chiếc xe của tương lai, họ nghĩ về một chiếc ô tô siêu trơn trượt cắt ngang dòng xe cộ. Một chiếc xe thay đổi hình dạng với lớp da có má lúm đồng tiền có thể không có cảm giác hoặc vẻ ngoài giống như Tron-esque, nhưng nó chắc chắn khiến tôi cảm thấy tốt hơn về vết lõm mà tôi đã đặt trên chắn bùn của mình khi cố gắng đỗ xe song song vào tuần trước.

Các bài viết liên quan

  • Cách hoạt động của Khí động lực học
  • Cách thức hoạt động của các đường hầm gió
  • Cách Xe điện hoạt động
  • Một chiếc ô tô có thể đi được 100 dặm / gallon không?
  • 10 Điểm gây khó chịu cho thiết bị tiết kiệm nhiên liệu
  • [Đố vui] Xe thông minh:Lái xe xanh

> Nguồn

  • Bennington-Castro, Joseph. "Bề mặt Morphable thông minh có thể bị lõm xuống theo ý muốn." Bản tin MRS. 39. 8. 655–655. Tháng 8 năm 2014. (Ngày 20 tháng 10 năm 2014) http://journals.cambridge.org/action/displayAbstract?fromPage=online&aid=9319822&fileId=S0883769414001766
  • Chandler, David L. "Bề mặt Morphable có thể cắt giảm lực cản của không khí." Tin tức MIT. Ngày 24 tháng 6 năm 2014. (Ngày 20 tháng 10 năm 2014) http://newsoffice.mit.edu/2014/morphable-surfaces-could-cut-air-resistance-0624
  • Khó, Andrew. "Đó không phải là Bubblegum; Đó là Da ô tô 'Morphable' của MIT trong tương lai." Xu hướng kỹ thuật số. Ngày 29 tháng 7 năm 2014. (Ngày 20 tháng 10 năm 2014) http://www.digitaltrends.com/cars/smorph/
  • Stockton, Nick. "Những chiếc xe nhanh nhất của ngày mai có thể được bao phủ trong da Morphable." Có dây. Ngày 24 tháng 7 năm 2014. (Ngày 20 tháng 10 năm 2014) http://www.wired.com/2014/07/the-futures-fastest-cars-could-be-covered-in-morphable-skins/

Car Wraps hoạt động như thế nào?

Chống gỉ hoạt động như thế nào?

Túi khí hoạt động như thế nào?

Bảo dưỡng ô tô

Cách ô tô hoạt động