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納米電紡技術將全面革新F1

2006-05-08 00:00:00 來源:全球紡織網

 

  圖說:微小的納米世界將改變我們的生活

  最近幾年一直熱門話題的“納米科技”(Nanotechnology)其相關應用已逐漸在我們生活周遭出現,而一項由加州大學Berkeley分校發(fā)表的研究結果有可能改變F1賽車車身設計,成為80年代“碳纖維復合材質”出現后,F1車身材料技術上的最大突破。

  當Eric Drexler于1980年代首創(chuàng)“Nanotechnology”這個名詞時,他指的是在僅有幾個納米(1個nanometer等于1/1,000,000,000公尺)寬的分子尺度上來制造比一個細胞還要小很多的馬達、機械手臂、甚至于整臺計算機,現在Nanotechnology還含括在分子尺度建造小結構體的相關技術。

  F1賽車的車體技術與賽車性能有著密不可分的關系。若車身剛性越佳、在彎道中車身扭曲的程度就越小,彎道內的操控表現也因此提升。第一代的F1比賽車身(上個世紀50年代)多采用“管形車身”設計(鋼管車架外覆金屬表面)。一直到了1962年賽季才出現了一個劃時代的發(fā)明:蓮花車隊推出了歷史上第一輛使用單殼車身(monocoque)結構設計的Lotus25賽車!Lotus25是歷史上第一輛采用此種結構設計的單座賽車,與傳統的筒型車身相比較、這種不需要鉚釘來組合車身主要結構的設計不但減輕賽車重量,所增加的車身強度也大幅提升賽車的操控性、同時也對車手提供了更佳的保護,Lotus 25賽車可說是現代F1賽車的雛形。

  1980年代初期,羅恩?丹尼斯(現任McLaren車隊經理)與他旗下的Project 4團隊在接手了邁凱輪車隊之后即一心希望打造出革命性的F1賽車,當時的Project 4團隊中人才濟濟、里面的核心成員后來幾乎都成為F1工程界中的傳奇人物。1985年他們推出了歷史上第一輛使用碳纖維車身的F1賽車MP4/1立刻獲得成功(包辦85與86年的世界冠軍)并被其它車隊爭相效仿。目前F1賽車車身為使用蜂巢結構的鋁合金、碳纖維與功夫龍制成,前述復合材料以“三明治夾層”的結構制成,主要材料包括了碳纖維、功夫龍(另一種纖維、通常是防彈衣或是NHL冰球球員頭盔的主要材料)及蜂巢結構的鋁合金,“烤出”第一具車身需費時6周(需打造模具)、不過第一具車身制造完成后,后來的車身只需一周即可出廠。

  加州大學Berkeley分校最近發(fā)表了一項關于電紡織法(electrospinning)的改良研究結果,電紡織法的制造過程中除了傳統機械力量外、還加上靜電力(高壓電可達到約30kV),使用此程序制成的納米纖維比普通碳纖維細上一千倍,強度卻更強!倘若此技術應用到F1車身制造,每具車身的壽命可因此大幅延長。

  一支F1車隊一年擁有幾輛賽車?這個問題的答案可能令許多人感到驚訝。車隊因為預算不同而從法拉利車隊(一年制造8具車身)到米納爾迪車隊(僅有3具)而異。在賽季前幾站法拉利也只有4具車身、米納爾迪甚至只有兩具(就是比賽的那兩部)。近來FIA正在大力鼓吹“降低參賽預算”,倘若納米科技能大幅延長車身壽命,每支隊伍用于打造車身的成本即可有效降低。

 

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