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日本研发新型聚合物材料 实现汽车重量减半

导读: 据外媒报道,来自工业界、学术界以及政府的日本研究人员正在为车身、车轮、车窗等汽车零部件研发更坚固、更轻量化的材料。研发的核心就是充分利用聚合物材料,即塑料为主要构成要素的材料,目的是使用此类材料将汽车重量减半,加速电动汽车的普及。

据外媒报道,来自工业界、学术界以及政府的日本研究人员正在为车身、车轮、车窗等汽车零部件研发更坚固、更轻量化的材料。研发的核心就是充分利用聚合物材料,即塑料为主要构成要素的材料,目的是使用此类材料将汽车重量减半,加速电动汽车的普及。

东京大学伊藤耕三(Kozo Ito)教授在内阁府的ImPACT项目(2014年推出)的支持下,正领导该项目。其研究团队计划在9月份推出迄今为止从未出现过的、由高性能聚合物材料制成的汽车。

无论是天然的聚合物材料还是合成的聚合物材料,都是由微小分子链组成的,常发现于日常产品,包括制成塑料和薄膜的树脂、轮胎中的橡胶以及用于建筑物的地震阻尼器。如今的汽车都是由钢材和玻璃等重材料制成的零件,此类零件很耐用,而且增强了安全性,但是使燃料效率受到限制。塑料更轻,但是更易破碎。如果可以设计出与钢材具有相同强度,但是重量更轻的材料,则可以大大增加汽车续航里程。

可以使用该材料的一个领域就是车窗。由笠原达(Tatsuya Kasahara)领导的住友化学公司团队的研究人员正研究塑料,替代用于车窗的金属和玻璃,以大大减轻汽车重量。该团队的目标是为挡风玻璃制造比玻璃更坚固的透明塑料。

轮胎制造商普利司通(Bridgestone)也在生产更耐用的橡胶,使轮胎重量更轻,并取得了相关进展。与此同时,工业纺织品制造商东丽株式会社(Toray Industries)也在研发新技术,将树脂与聚轮烷材料混合,提高塑料强度,可将塑料张力提高8倍,弯曲强度达到50倍。如将该技术应用于玻璃纤维,则不仅可用来生产防爆玻璃,还可与碳纤维结合使用,制成汽车车身框架,减轻汽车重量,提高其耐久性。

该原型车预计于9月推出,由于采用了坚韧的聚合物材料,包括车身板材中使用了碳纤维增强型塑料,预计该车将比现有车型轻38%。同样的车型若使用铁和玻璃制造,重量为1333公斤,而使用新材料生产将只有832公斤。新型聚合物材料应用于普通汽车最大的障碍就是高成本,新型聚合物材料价格是传统材料的数倍。

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