如题所述
在人们日常生活中,仿生学的运用无处不在:锯子的发明是受到丝茅草的启发;高强度的纤维源于对蜘蛛丝的研究;防水粘合剂灵感来自海底贝类的吸附能力;防毒面具来源于对野猪鼻子的研究;鞋底纹理的设计来源于对山羊蹄的研究;潜水服是对青蛙蹼的模仿等等。
汽车作为日常生活中使用频率最高的交通工具,某种意义上来说也是仿生学设计的产物:由马车进化而来。并且在汽车设计历史上,不少汽车设计师们也以动物形态或其特殊功能作为创作灵感,通过模仿自然界生物进行汽车设计,不仅表达出对个性及速度的追求,也包含对自然的向往。
汽车设计中使用的仿生学,主要从以下几个方面体现:
1.仿生物形态
顾名思义,仿生物形态就是从外形上对生物进行模仿,形态仿生最直接的莫过于吉利熊猫、大众甲壳虫、比亚迪F0了,整个外造型都采用模仿动物外形的设计,话不多说,直接看图:
吉利熊猫完全以国宝为意向图,采用黑白双色设计,两个呆萌的带黑眼圈的眼睛加上可爱的圆形大嘴格栅,将熊猫的憨厚萌态展露无遗;甲壳虫作为大众几十年的经典,比例姿态、外形细节都和“甲壳虫”一样,可爱的外形成为年轻消费者,特别是都市女白领的心头爱;比亚迪F0则是以生海底总动员的小丑鱼Nemo为蓝本,可爱的眼睛和微笑进气格栅成为F0的标志性特征。
玛莎拉蒂的大进气格栅已经成为家族式设计,但其设计灵感竟然来自于鲶鱼的大嘴!虽然但看鱼嘴并不能看出什么花来,但是运用在玛莎拉蒂前脸上,竟然有一种别致的内敛与优雅呢。并且作为一款高性能的车,必须要用大格栅才能解决散热问题。
提到鱼类就不得不再提一下三菱欧蓝德的鲨鱼嘴,整个前脸采用十分具有攻击性的鲨鱼嘴设计,看起来强悍凶猛,从视觉上就给人一种具有很强的越野性能的感觉。
形态仿生不仅在整车外形、大部件上体现,汽车设计的细节处也有许多仿生设计学的影子。
早期汽车的天线其实是左图这个样子的,但是这样传统的天线在汽车行驶时会产生很大的风噪还不美观,受鲨鱼鳍的启发,现在的汽车天线不仅形状小巧美观,还有导出静电,降低风噪,接收GPS信号等功能,顶部流线型还能有效克服空气阻力,使汽车不被干扰,降低油耗!(但是PS的PS哦,必须是原厂配备的鲨鱼鳍才有这些功效,网上卖的只能起到装饰作用,如果安装不当还有掉落的风险,容易砸到后车,这样得不偿失哦!)
宝马的鹰眼大灯也是在细节上仿生的例子,鹰眼总是给人一种专注、犀利和炯炯有神的感觉,由克里斯班戈带头设计的鹰眼大灯,使整个汽车看起来挺拔有神,这也使得宝马5系的鹰眼大灯成为经典。
2.仿肌理质感
BMW VISION NEXT 100概念车以实现人工智能与感知技术合二为一为目的,在仪表台和侧翼子板上采用800个三角形构成动态几何系统,这些三角形既像大海中的鱼群,又像天空中的鸟群。就像鸟儿排列不同形状来传递信号一样,这些三角形肌理通过相应的动作变化传递信息,与人类进行交互体验。
这车咋一看给人一种密集恐惧症的感觉…其实它是由一位24岁设计师设计的仿鱼鳞结构和行为的太阳能概念车:宝马LOVOS。车上每一块鳞片上都安装了太阳能电池,能够在竖起的鳞片和贴合鳞片上互相转换,使用鱼鳞仿生则是想传递给大家简单的生活也是很美的概念。
宝马GINA(PS:突然有种肌理仿生都被宝马包场了的感觉),是一款织物材料概念跑车,模仿生物皮肤可以产生皱褶,动物眼睛都可以睁开闭上的特征,这款跑车在开门时会因为织物材料的压缩产生褶皱,大灯包裹的织物材料也可控制开合,这也使得这款车被称为“宝马眨眼车”,十分的灵性。
3.仿生物功能
纵观汽车设计至今100多年的历史,仿生物功能设计其实贯穿了整个汽车发展过程。为了追求更快的速度和更安全的性能,汽车外形主要经历了以下几个阶段:马车型车身-箱型车身-甲虫型车身-船型车身-鱼型车身-楔形车身,其中多次改变都是由动物中的灵感启发而成。
马车型车身:以马车造型为灵感,直接将马车车厢移植到汽车上,虽然说车身造型基本沿用了马车的形式,并没有多大的技术创新,但也毕竟是人们跨出汽车设计的第一步。
甲虫型车身:以甲壳虫圆润的外形为灵感,为提高车速减少风阻而研发的甲虫型车身,车身截面由箱型车身的四方形变为椭圆形,减少迎风面积,从而减小了空气阻力,大众甲壳虫汽车是此类车型代表。
鱼型车身:由于船型车身尾部突出过长,高速行驶时汽车尾部容易产生涡流,设计师们研究了鱼背造型可以使鱼在水里游弋自如的特点,将船型汽车尾部改为鱼背造型,使得汽车尾部气流平顺,减少了涡流阻力。
可以看到,由马车进化而来的汽车雏形,到由甲壳虫受启发的降低风阻,到通过鱼背研发出的减少空气涡流,人们在进行汽车设计的过程中,并不是凭空想象造型形态,而是以自然界动物为参考,模仿他们的外形或行为,做出合理的设计。
2009年,受到鱼群在前行时能够避开障碍物同时避免互相碰撞的启发,日产汽车研发了新型机器人概念车“EPORO”。鱼类的避免碰撞、同排移动、靠近同伴三种行为规则通过激光测距仪和超宽带无线电波技术被实现在EPORO上(原理见上图),这使得EPORO成为世界上首个实现这个功能的智能机器人汽车,这也是最直接的体现仿生物功能设计。
鲨鱼腮是鲨鱼嘴后的条状呼吸系统,在海里可以增加水流流动性、整合水流,使鲨鱼庞大的身体也能在水里灵活游动,受这种功能的启发,鲨鱼腮式散热孔诞生了。大多用在F1赛车上,既可以导流,也能增加散热,奔驰SLR迈凯伦也有这种设计,这让它被称为“公路上的F1”。
不管是仿生外形也好,肌理仿生、功能仿生也罢,我们完全可以发出地球上最神奇的事物莫过于生命的感叹!不论是动物还是植物,都在数百万年的进化中获得了近乎完美的生存适应性,我们再从这些生物中获得灵感,通过仿生设计创造出对我们生活有用可行的方案,真是造物主的鬼斧神工和人类聪明才智的完美融合。