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近日，荷蘭埃因霍溫理工大學(xué)生物汽車團(tuán)隊(duì)發(fā)布出了一款可降解汽車Lina，這款車除車輪和懸架系統(tǒng)，均使用由亞麻和甜菜制成的生物基復(fù)合材料，最大特點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)生物降解和輕量化。
這種環(huán)保材料有接近玻璃纖維的強(qiáng)度重量比，所以Lina車體架構(gòu)總重量僅為310kg，而一般同尺寸的汽車大約在400~500kg，確實(shí)要輕很多。
其實(shí)早在2006年，寶馬就推出過環(huán)保概念車MINI BioMoke。這款車的主體結(jié)構(gòu)由多層面板組成，內(nèi)部填充可生物自然分解的棕櫚樹種子。
而在2014年，奔馳也推出了一款由設(shè)計(jì)師Irfendy Mohamad主導(dǎo)設(shè)計(jì)的可降解的奔馳LX豪華雙門轎車。這款概念車在車身零部件和車體構(gòu)架上都使用了從甘蔗渣中提取的纖維做原料，按設(shè)計(jì)師的說法這意在保護(hù)和尊重自然環(huán)境。
但由于生物材料有諸多缺點(diǎn)，Lina沒能通過碰撞測試，MINI BioMoke也只有5年壽命，而奔馳LX豪華雙門轎車也僅限于概念車階段，很讓人遺憾。就現(xiàn)今嚴(yán)苛的碰撞測試來說，想要將可降解的生物材料使用在車身上確實(shí)很有難度。
雖然我們常說的碳纖維復(fù)合材料聽起來很像生物材料，但其實(shí)它是由碳纖維與樹脂、金屬、陶瓷等基體復(fù)合而成的結(jié)構(gòu)性材料，它的比強(qiáng)度、比模量綜合指標(biāo)在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最高的。
雖然碳纖維復(fù)合材料優(yōu)點(diǎn)多多，但拋開高昂的成本不說，這種材料是不能實(shí)現(xiàn)自然降解的，后期處理成本也不低。
在汽車還沒能實(shí)現(xiàn)自動駕駛之前，這種安全性較差的可降解材料很難有市場，畢竟由人操控時，各種安全問題很難被避免。
不過，這倒是可以考慮朝著不參與安全碰撞評估的低速電動車方向發(fā)展。要知道，低速電動車早就有在使用安全性一般的全塑料車身了。
為什么可降解材料力學(xué)性能這么差，大家還是前仆后繼?主要還是因?yàn)榄h(huán)境污染越來越嚴(yán)重，受法律法規(guī)影響，環(huán)保材料會成為未來必然的趨勢。
正因此，除了可降解車身外，科學(xué)家還給汽車研發(fā)了很多其他可降解的零部件。
可降解輪胎
近期，米其林曾發(fā)布一款Visionary Concept概念輪胎，除了使用亮眼的3D打印技術(shù)，大量使用可生物降解的有機(jī)材料也頗有新意。
米其林是瞄準(zhǔn)了廢棄輪胎所引發(fā)的“黑色污染”才研發(fā)了這款輪胎。數(shù)據(jù)顯示，2015年僅中國廢舊輪胎就高達(dá)3.3億條，且每年以8%~10%的速度遞增，現(xiàn)在廢舊輪胎已經(jīng)近4億條了。
但是同Lina一樣，雖然通過合理的鏤空結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠提高支撐能力，但還不足以應(yīng)付復(fù)雜的路況，所以這款輪胎還只能處在概念階段。按米其林的計(jì)劃，在找到更加合理的結(jié)構(gòu)手段后，未來他們將使用更環(huán)保的木屑、秸稈為原材料制造輪胎。
其實(shí)早在去年，得克薩斯農(nóng)工大學(xué)分校一只科研團(tuán)隊(duì)就提出了一種可降解材料輪胎方案，他們希望將環(huán)戊烯分子用作制造聚戊烯橡膠的單體，類似于天然橡膠，但很容易進(jìn)行生物降解及再利用。不過他們還處在研發(fā)階段，并沒有實(shí)際產(chǎn)品發(fā)布。
可降解內(nèi)飾板
輪胎屬于橡膠一類，很難降解;另一類很難降解的就是塑料了，比如汽車內(nèi)飾板就是塑料件。
去年年初時，北汽純電動超跑概念車ARCFOX-7就玩了一手環(huán)保概念。設(shè)計(jì)師在內(nèi)飾上采用了可循環(huán)降解的材料，可惜他們沒有詳細(xì)解釋這種材料的原材料是什么。
此前，西班牙塑料技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)為雷諾卡車研發(fā)了一款可生物降解塑料內(nèi)飾，用于替換由abs塑料制成的車輛內(nèi)飾部件。當(dāng)使用周期結(jié)束時，這些部件可以轉(zhuǎn)化為肥料或混有有機(jī)廢物的堆肥。
可降解的塑料外飾件和隔熱材料
早在2011年，美國紐約Ecovative公司就利用蘑菇的菌絲(如谷物外殼和其它廢棄有機(jī)農(nóng)作物)研制出了可分解材料。他們當(dāng)時還計(jì)劃與福特合作，利用蘑菇塑料生產(chǎn)汽車擋板、保險(xiǎn)杠、泡沫塑料和隔熱體。
不清楚是何種原因，這項(xiàng)計(jì)劃最終擱淺了，但是蘑菇塑料并沒有止于概念階段，在次年Ecoative就與戴爾電腦和斯蒂爾凱斯辦公家具簽訂了合作，每周生產(chǎn)大約1萬件EcoCradle泡沫材料用于包裝運(yùn)輸。
現(xiàn)在來說，汽車上多數(shù)可降解材料都處在概念階段，但也有部分材料，像珍珠棉和EPE板材已經(jīng)投入使用了，只不過通常是作為隔音減振材料，使用范圍有限。
可降解最大的好處，就是能夠解決環(huán)境污染問題。但不少人會產(chǎn)生疑問，這些材料如果在汽車還沒報(bào)廢時就發(fā)生降解，那不就相當(dāng)危險(xiǎn)了么。
這并非杞人憂天，有的材料就能在光、熱、水、污染化合物、微生物、昆蟲、機(jī)械力等自然環(huán)境條件下發(fā)生降解，比如乙烯/一氧化碳共聚物(E/CO)就是這樣。美國德克薩斯州的科學(xué)家還曾對E/CO進(jìn)行過戶外曝曬實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在陽光充足的六月，E/CO最快只需幾天便可降解。
不過，一般來說汽車上是不會使用這類材料的。按降解的外因來分，可分為: 光降解材料、環(huán)境降解材料、生物降解材料三類。工程師通常會選擇最后一種生物降解材料，因?yàn)橄胍到膺@種材料必須得將它們置于足夠量的真菌、細(xì)菌環(huán)境中，利用自然界微生物的呼吸作用或化能合成才能將材料降解。
所以通常來說，除非我們真的把汽車用土埋起來，不然是不會發(fā)生降解的。
不得不感嘆材料發(fā)展已經(jīng)到了如此強(qiáng)悍的地步。最近美國防部還宣布他們正在尋找一種可生物降解的子彈殼材料，希望承包商能夠開發(fā)一種使用種子制作的生物可降解材料，使用完畢后還能夠用于種植植物。
（來源：自媒體號autocarweekly）
