MIT và BMW đang xây dựng tương lai co giãn, bơm hơi của ô tô

 Hãy tưởng tượng bạn có thể thay đổi nội thất ô tô của mình chỉ bằng một nút bấm. Nhờ Phòng thí nghiệm tự lắp ráp của MIT, nó không quá xa vời như người ta vẫn tưởng.

1 /19 [Image: Skylar Tibbits / MIT]

HƠN NHƯ THẾ NÀY

Các bộ lọc COVID-19 vẫn còn quá thật. Đây là cách chúng tôi có thể thuyết phục họ

Để có hành động triệt để về biến đổi khí hậu, hãy tìm đến các bảo tàng

Ngắm nhìn bên trong những ngôi nhà tuyệt đẹp của các kiến ​​trúc sư và nhà thiết kế nổi tiếng nhất thế giới

BỞI KATHARINE SCHWAB4 PHÚT ĐỌC

Skylar Tibbits, đồng giám đốc và người sáng lập Phòng thí nghiệm tự lắp ráp tại Trung tâm Thiết kế Quốc tế của MIT cho biết: “Không khí khá rẻ. Anh ấy đang đưa ra quan điểm về vật liệu có thể thổi phồng, có thể hữu ích cho các nhà thiết kế mọi thứ từ bao bì đến giày dép. Giờ đây, Tibbits và nhóm của anh ấy tại nhóm thiết kế vật liệu tiên phong của anh ấy đang hợp tác với BMW để đưa nó vào thiết kế xe hơi.

Không khí đã là một yếu tố hữu ích của những chiếc ô tô hiện có, bao gồm cả túi khí và chỗ ngồi của một số ô tô, bởi vì “không cần động cơ hoặc những thứ đắt tiền lặt vặt” để di chuyển nó, Tibbits chỉ ra. Tuy nhiên, có những giới hạn đối với mức độ phức tạp mà bạn có thể tạo ra các vật thể có thể bơm hơi, như bóng bay, bởi vì vật liệu siêu mỏng, co giãn rất khó làm việc. Đó là một vấn đề mà Tibbits được trang bị tốt để giải quyết. Tại Phòng thí nghiệm tự lắp ráp, họ đã phát triển một số đổi mới vật liệu và sản xuất cấp tiến - như ý tưởng về in 4-D , về cơ bản có nghĩa là các đối tượng in 3-D được thiết kế để thích ứng, biến hình và thậm chí tự lắp ráp sau khi chúng đã được in, thường để phản ứng với các tác nhân môi trường như nước, nhiệt độ và không khí. Trong quá khứ, Phòng thí nghiệm tự lắp ráp đã tạogiày thể thao tự tạo ren (giống như trong  Back to the Future ), bảng tự tạo và điện thoại di động gắn với nhau.

Làm việc với sự hợp tác của hai nhà thiết kế từ Bộ phận của BMW, Tibbits và nhóm của anh ấy hiện đang phát triển một phương pháp mới để tạo ra các vật thể bơm hơi phức tạp và có thể điều khiển được, một ngày nào đó có thể đưa chúng vào thiết kế xe hơi. Quy trình chế tạo được gọi là “Khí nén in lỏng” và nó được xây dựng dựa trên quy trình chế tạo mà phòng thí nghiệm đã phát minh ra vào năm ngoái với sự hợp tác của Steelcase được gọi là “ in chất lỏng nhanh chóng. ”Về bản chất, máy in phun các vật liệu lỏng như cao su, bọt hoặc nhựa vào một thùng gel, nơi hình dạng nằm yên cho đến khi nó cứng lại. Bởi vì gel giữ vật liệu lỏng thẳng đứng và trọng lực không thể văng nó xuống sàn, kỹ thuật này cho phép các nhà sản xuất tạo ra các vật thể lớn hơn nhiều trong nhiều loại vật liệu hơn so với máy in 3-D thông thường.

Các máy in điển hình thường làm việc bằng nhựa cứng, nhưng đối với sự hợp tác với BMW, Phòng thí nghiệm tự lắp ráp đã có thể hoàn thiện việc sử dụng cao su silicone siêu co giãn, 100%, in nó thành các dạng phức tạp, có thể bơm hơi, có thể biến hình và di chuyển. sở hữu. Bằng cách in các cụm buồng khí có thể được lập trình để phồng và xẹp vào những thời điểm nhất định, chúng có thể tạo ra các kiểu chuyển động cụ thể. "Nó lập trình nó với không khí," Tibbits nói. "Thay vì các số không và số không, bạn đang gửi các xung không khí khác nhau."

Một bản demo của tài liệu hiện đang được trưng bày tại Bảo tàng V&A của London đôi khi trông giống như nó đang tạo nên làn sóng; ở những điểm khác, nó trông giống như nó đang thở, với một phần của cấu trúc phức tạp phồng lên trong khi phần còn lại nằm im. Các ví dụ khác cho thấy một quả cầu bơm hơi duy nhất thổi lên tới 1.000% kích thước của nó trước khi nổ tung. Chính những khả năng này đã làm cho công nghệ trở thành nơi khởi đầu đầy hứa hẹn cho những thiết kế bơm hơi thực sự khả thi cho những chiếc xe không chỉ là túi khí - mặc dù kỹ thuật của họ có thể cũng có thể phát minh lại những thiết kế đó.

[Ảnh: BMW]

Dự án này là dự án đầu tiên biến vô số ý tưởng xe hơi bơm hơi của BMW từ 10 năm qua trở nên khả thi. Một ý tưởng của nhà sản xuất ô tô Đức, được công bố vào năm 2016 nhân kỷ niệm 100 năm thành lập công ty , sử dụng các bề mặt chuyển động, có thể bơm hơi làm bảng điều khiển tương tự bên trong xe để chỉ ra những chướng ngại vật trên đường phía trước. Một mẫu concept cũ khác có tên Gina, có lớp vỏ ngoài linh hoạt giúp chiếc xe có thể biến hình. Những ý tưởng này vẫn nằm trong lĩnh vực tưởng tượng trong nhiều năm vì rất khó để sản xuất các vật liệu tự lắp ráp, có thể bơm hơi phản ứng và thích ứng với thế giới xung quanh, đặc biệt là theo cách chính thống. Khí nén in lỏng có thể đưa những khái niệm này gần với hiện thực hơn.

Với sự ra đời của xe tự hành, BMW đang suy nghĩ về cách vật liệu bơm hơi có thể thay đổi hoàn toàn cả bên trong ô tô. Martina Starke, người đứng đầu tầm nhìn thương hiệu và thiết kế thương hiệu của BMW cho biết: “Chúng tôi có nhiều khả năng hơn để sử dụng nội thất của không gian cho các loại chỗ ngồi khác nhau. “Vì vậy, chúng tôi nghĩ rằng nội thất có thể là mô-đun. Vật liệu này mang lại rất nhiều cơ hội ”.

[Ảnh: BMW]

Thật dễ dàng để tưởng tượng việc leo lên một chiếc xe hơi và điều chỉnh nội thất phù hợp với sở thích của bạn. Nếu bạn muốn chợp mắt, có lẽ những chiếc ghế sẽ phồng lên và kết hợp với nhau thành một băng ghế dài. Nếu bạn cần thực hiện một cuộc gọi hội nghị, ghế có thể giữ bạn thẳng đứng trong khi phần còn lại của nội thất biến thành không gian làm việc tạm thời. Và nếu bạn tham gia cùng một người bạn, có lẽ nội thất của chiếc xe sẽ biến thành những chiếc ghế xô đối diện nhau để bạn có thể trò chuyện trên đường đến đích.

“Nội thất có thể khác nhau mỗi khi bạn bước vào hoặc cho mỗi người vào,” Tibbits nói. Anh ấy cũng giải thích cách kỹ thuật này có thể được sử dụng cho các vật liệu như bọt, nơi bạn có thể kiểm soát độ cứng của vật liệu bằng cách thổi phồng nó, giống như cách bạn có thể điều chỉnh đệm hơi theo sở thích của mình, cho dù trong một đôi giày thể thao hay một vật liệu vận chuyển. Ông giải thích: “Bằng cách sử dụng chênh lệch áp suất trong và ngoài, bạn có thể làm cho nó chuyển động xung quanh một người hoặc vật thể.

Starke sẽ không cho biết chính xác BMW có kế hoạch sử dụng công việc của Phòng thí nghiệm tự lắp ráp như thế nào, vì vậy có thể phải mất một thời gian nữa bạn mới thấy bất kỳ bản in khí nén nào trong xe của mình. Hiện tại, chúng ta có thể thấy rõ những vật liệu biến hình, hoang dã không thể thiếu trong tương lai của thiết kế xe hơi .