新型材料在自動(dòng)駕駛行業(yè)的應(yīng)用

（河北省唐山市第二中學(xué)）

1 輕量化

汽車(chē)的主要材質(zhì)是鋼鐵，一般一輛汽車(chē)中主要由鋼鐵、塑料、鋁合金構(gòu)成，但是鋼鐵比重占65%，所以，輕型化發(fā)展是非常有潛力的，國(guó)際汽車(chē)品牌也都在進(jìn)行可替換材料的研究，這有助于提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。比如全部用鋁合金代替鋼鐵就能使車(chē)體重量大大降低，而堅(jiān)固度并不下降。比如最新研制的寶馬 i3的電動(dòng)車(chē)，四年前已經(jīng)大量生產(chǎn)，整體車(chē)重才250kg，這是一輛電動(dòng)汽車(chē)，簡(jiǎn)直讓人不敢相信。所以，將來(lái)的車(chē)雖然會(huì)豪華舒適但是車(chē)重會(huì)輕量化。車(chē)身質(zhì)量的減輕有助于節(jié)能環(huán)保，也保證了操控性。但是輕量化不是偷工減料，而是用更好的材料去代替一些材質(zhì)，隨著國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，尾氣問(wèn)題就成了車(chē)企關(guān)注的問(wèn)題之一，那么減重會(huì)不會(huì)影響汽車(chē)的安全性，高速狀態(tài)下的駕駛穩(wěn)定性，這些都是要考慮的問(wèn)題。所以輕量化的路上還有好多困難。

2 自動(dòng)駕駛安全

自從 ThyssenKrupp出世以來(lái)我們期待著有機(jī)結(jié)合設(shè)計(jì)和制造過(guò)程，以滿足抗碰撞的要求，創(chuàng)新的結(jié)果最適合作為側(cè)面梁在汽車(chē)的前后端，特別是在未來(lái)超輕鋼的光機(jī)構(gòu)。其初始抗拉強(qiáng)度為700米pa，液壓成型可增至8米pa，相應(yīng)的屈服點(diǎn)可由40米aP升至6米pa。a壓成型薄壁管不僅可用作汽車(chē)底盤(pán)結(jié)構(gòu)上的標(biāo)準(zhǔn)件ustenite對(duì)其所生產(chǎn)的各種截面的產(chǎn)品無(wú)需冷彎成型機(jī)，而是采用一套新的成型技術(shù)，然后由激光焊接而成。盡管邊梁結(jié)構(gòu)的形狀較為復(fù)雜，在生上卻只需經(jīng)過(guò)幾次成型工序即可完成，而TRIP鋼仍能保持足夠的殘余成型能力來(lái)吸收碰撞事故中所產(chǎn)生的能量。

3 高精度

3．1 新興材料工程的特征。重點(diǎn)應(yīng)用于汽車(chē)輕量化上，新材料時(shí)多樣化的，也是綠色環(huán)保的，可以回收利用的材料。

3．2 新興材料有哪些

（1）有趣的液態(tài)金屬又叫金屬玻璃，它是一種在低溫熔煉時(shí)，即行固化的非晶態(tài)金屬。（2）高檔次的碳纖維復(fù)合材料。（3）精細(xì)工業(yè)陶瓷。（4）高分子材料。（5）超級(jí)的光電材料與器件：如新型的內(nèi)嵌式富勒烯。相比于富勒烯單體的研究，科學(xué)家們對(duì)于富勒烯衍生物的應(yīng)用前景給予更高的期待值。有專家提到，內(nèi)嵌式富勒烯可作為原子鐘的關(guān)鍵部件，既能縮小體積，又可提高定位精度。“內(nèi)嵌富勒烯可使原子鐘小到能夠安裝在芯片上，從而植入手機(jī)。這種技術(shù)未來(lái)可控制無(wú)人駕駛汽車(chē)。”盧興提出了一個(gè)假設(shè)，如果兩輛汽車(chē)在一條鄉(xiāng)間小路上相向而行，路面狹窄，對(duì)它們的定位精確到1米以內(nèi)是不夠的，但使用該芯片后有可能將精度提高到1毫米。近期，盧興團(tuán)隊(duì)也做了自己的嘗試。他們發(fā)現(xiàn)，碳籠內(nèi)兩個(gè)金屬原子在一定溫度下位置穩(wěn)定，當(dāng)溫度發(fā)生變化并達(dá)到某個(gè)溫度值時(shí)，金屬原子會(huì)在碳籠里開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。“利用金屬富勒烯的這種特性，我們可以嘗試設(shè)計(jì)納米級(jí)的‘溫度計(jì)’，可適用于更精細(xì)的機(jī)器溫度的測(cè)定。”事實(shí)上，科學(xué)家已描繪出富勒烯家族的應(yīng)用藍(lán)圖，但市場(chǎng)化落地卻遭遇系列的“成長(zhǎng)煩惱”。盧興提道：“盡管科學(xué)家們已經(jīng)知道，內(nèi)嵌富勒烯在電子學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、醫(yī)藥學(xué)等領(lǐng)域有廣闊應(yīng)用前景。但研究金屬富勒烯的學(xué)術(shù)門(mén)檻較高，制備工藝技術(shù)難度較大，量產(chǎn)化較難，因此市場(chǎng)化仍然很難落地。”雖然新型材料的應(yīng)用距離普及與市場(chǎng)還有距離，但隨著科技的進(jìn)步，新興材料一定會(huì)在將來(lái)的自動(dòng)駕駛領(lǐng)域起主導(dǎo)作用，成為拓展汽車(chē)產(chǎn)業(yè)顛覆性創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)和巨大發(fā)展的推動(dòng)力。

4 結(jié)語(yǔ)

正如陳光祖先生說(shuō)的那樣，“沒(méi)有新材料，新型汽車(chē)只是空談”，自動(dòng)駕駛技術(shù)也依賴于材料的革新。材料與技術(shù)相輔相成，互相促進(jìn)，共同發(fā)展。