日前，宝马集团主导的仿生学研究项目BISS（Bio-Inspired Safety System）取得新成果。研究人员花费三年时间，从大自然获得灵感，研制出更轻便、更坚韧、更稳定的新型材料，其保护性能提升了20%，可用于制造防护服、头盔等保护装置。
宝马在仿生学领域做了哪些研究？
仿生学是研究生物系统的结构和性质，为工程技术提供新的设计思想及工作原理的科学。仿生学对汽车的发展起到了巨大的推动作用。宝马集团是这一领域的创新先锋，在车辆设计、新材料研发和应用上向大自然汲取灵感，在汽车设计和材料选择等方面不断推动行业进步。宝马的研究人员曾经借鉴马的骨骼结构，研制出轻质的车身结构；也曾模拟海豚和企鹅的身材，打造BMW H2R氢燃料概念车的流线外型，实现了极低的风阻系数。
宝马研究人员从柚子获取灵感
这一次，宝马研究人员把目光投向了柚子，他们注意到，柚子即使从高处坠落也不会摔裂，果肉也几乎不会受到损伤。这是因为呈蜂窝状的柚子皮具有很好的抗冲击性，而且本身自重很轻，相当于自带减震效果。除了柚子，鱼类和爬行动物的鳞片也引起了研究人员的兴趣，层层交叠排列的鳞片可以将外力分散至周围的鳞片，因此异常坚固，可以起到很好的保护作用。
以上生物模型所特有的保护特性本质上由其分层设计决定。柚子皮的结构在材料学中被称为“拉胀材料”。这种材料应对压力的方式与传统材料完全不同：在压力点之下，传统材料会塌陷和变薄，而“拉胀材料”则会更快地压缩和硬化。所以这种材料在拉伸时实际上变得更厚，而不是更薄。
在BISS项目中，研究人员根据“拉胀材料”的原理结构，改进了目前纤维复合材料中的分层结构和纤维走向，生产出具有卓越保护效果的新材料，开创性地将防撞、防冲击和减震性能等功能结合起来。目前研究结果已经超出预期，新材料比目前常用的材料更轻、更坚固、更稳定，性能提升高达20%。这种创新材料能够以经济的方式进行生产和加工，具备很好的工业生产应用前景。
创新仿生学材料应用前景广泛
这种创新仿生学材料未来可以应用于很多领域，以宝马集团为例，这种新材料将制成更符合人体工程学原理的手套和防护服，更好地保护总装线上的工人免受尖锐车身部件的伤害。新材料的轻质和透气则可以让工人活动自如。此外，宝马摩托车的头盔未来也有望采用这种材料，用新材料制成的头盔重量比市场上的传统产品要轻便许多，却可以提供相同等级的保护。
新材料的应用范围还不仅于此，参与此研究项目的体育用品制造商也从中看到了巨大潜力。未来，这种新材料还可以用于篮球和足球运动员的防护服，滑雪和自行车运动的头盔和更多保护性的运动装备。
这种新材料能应用到汽车上吗？
