شركات الألمانية تكشف سر الاستفادة من الطبيعة في صناعة السيارات

تعتمد شركات السيارات العالمية على العناصر الطبيعية كمصدر إلهام لتطوير سياراتها أو إبداع تصميمات جديدة، فمثلا لا يتخيل المرء أن قباب ممتصات الصدمات في سيارة مرسيدس EQXX الجديدة تشبه حاوية المهملات؛ حيث يتم الاعتماد على هذه الأجزاء المعدنية عديمة الشكل والهيكل في تدعيم المحور الأمامي لسيارة مرسيدس الكهربائية الجديدة.

ويمسك مدير المشروع كلاوس ميلرفيرلي هذه الأجزاء المصبوبة في يديه وينظر إليها بإعجاب شديد، موضحا أنها تمتاز بوزنها الخفيف بمقدار 4 كجم مقارنة بالمكونات التقليدية، بالإضافة إلى شكلها المسامي وتمتعها بالمتانة والصلابة الفائقة.

وأضاف المهندس الألماني قائلا: "لقد صممنا هذه الأجزاء بناءً على النماذج الطبيعية؛ فبدلا من تطويرها على لوحة الرسم على الحاسوب بواسطة نفس البرنامج، الذي يتم به إنشاء الوحوش في ألعاب الكمبيوتر، فإنها نمت بمعنى الكلمة، وأصبحت تبدو مثل الهيكل العظمي". وأكد أن الجزء الهيكلي يمتاز بمتانة فائقة في المواضع الحاسمة، ولا يحتاج إلى أية مواد إضافية في أي مكان آخر، وبالتالي فإنه يمتاز بوزن خفيف للغاية.

يُساير المهندس كلاوس ميلرفيرلي بذلك اتجاها شائعا في عالم السيارات؛ حيث تسعى الشركات العالمية لتقليص الوزن وزيادة مدى السير قدر الإمكان من خلال استلهام الأفكار الإبداعية من الطبيعة، ويتضح هذا الاتجاه بشكل خاص في السيارة Mission R، التي من خلالها تكشف شركة بورشه عن نظرتها لسيارات السباقات الكهربائية المستقبلية.

وأوضحت الشركة الألمانية أنه بدلا من تصميم إطار، ثم تغطيته بهيكل السيارة، فإن السيارة ثنائية المقاعد تأتي بهيكل ظاهر مصنوع من ألياف الكربون، وتسمح الفجوات البينية المفتوحة بينها في الهيكل برؤية غير عادية للداخل والخارج على غرار الجمالون، وخاصة في منطقة السقف، وأكد المصمم بيتر فارجا أن هذا الهيكل الخارجي يمتاز بالثبات والمتانة الفائقة كما أنه يبدو بشكل رائع للغاية.

صدفة السلحفاة

وقد تجلت هذه الفكرة أيضا لدى الشركات الأخرى قبل شركة بورشه؛ حيث قدمت شركة Edag الألمانية المنصة التقنية Genesis، ويعتمد تصميم جسم السيارة على نموذج صدفة السلحفاة المصنوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، بالإضافة إلى السيارة الرياضة ثنائية المقاعد من تطوير معهد فراونهوفر لهندسة التصنيع والأتمتة (IPA) بمدينة شتوتجارت، وعلى الرغم من أن وزن السيارة أقل من 500 كجم، إلا أنها توفر حماية كافية ضد الحوادث، وقد تم تطوير هيكل السيارة اعتمادا على جمجمة زواحف السيموسورس المنقرضة.

وإلى جانب البنية الهيكلية الخفيفة وعوامل الأمان، فإن التصميمات المُستلهمة من الطبيعية تعول في المقام الأول على الإيروديناميكية، وأوضح تيدي فول، المسؤول عن نفق الرياح بشركة دايملر، قائلا: "عندما يدور الأمر حول مقاومة التدفق، فإن عمليات التطوير أنتجت العديد من الأشكال المثيرة".

سمكة الصندوق

ومع ذلك اعترف تيدي فول بأن هذه الأفكار الإبداعية سرعان ما تصل إلى حدودها القصوى، وخاصة عندما يتعلق الأمر بالتعارض بين الإيروديناميكية والجوانب الجمالية، وخاصة عندما استلهمت الشركة الألمانية تصميم سيارتها Bionic-Car عام 2005 من سمكة الصندوق، فعلى الرغم من أن سمكة الصندوق تمتاز بانسيابية كبيرة وتمتعت السيارة المستوحاة منها بمُعامل سحب 0.19، إلا أنها لم تلق رواجا بين العملاء، ولذلك اختفى التصميم منذ فترة طويلة.

وتوفر الطبيعة النموذج والمثال للعديد من الإنجازات العملية سواء كان ذلك في عالم السيارات أو الطيران أو الأجهزة المنزلية، ويعتبر تأثير زهرة اللوتس، الذي يتيح لأوراق النباتات مقاومة الاتساخات، من أشهر الأمثلة على استلهام الطبيعة في تصنيع المنتجات، وقد أعلنت شركات طلاء السيارات أن هذه الخاصية ستجعل السيارات لا تحتاج لعملية غسل، علاوة على أن الشركات المنتجة للإطارات ستحافظ على نظافة جوانب الإطارات من خلال هذه الخاصية.

جلد القرش

ولا تقتصر مصادر الإلهام الطبيعية لمهندسي السيارات على أزهار النباتات فقط، بل قام الباحثون بشركة بي إم دبليو الألمانية بفحص جلد القرش، واكتشفوا أن المقطع الخاص لهذا النوع من الجلد يقلل مقاومة الاحتكاك بنسبة 3%، فإذا تم نقل هذا المقطع إلى رقاقة ولصقها على الألواح، فإنها قد تؤدي إلى خفض الاستهلاك أيضا.

غير أن الشركة الألمانية لم تتابع البحث في هذه الفكرة، ولكنها تواصل البحث عن حلول لمواجهة التحديات التقنية الجديدة في قطاعات مختلفة. وأوضحت يوليا يونج، المتحدثة باسم شركة بي إم دبليو قائلة: "توفر هندسة الإلكترونيات الحيوية أو "البيونك" الكثير من مصادر الإلهام والحلول المثيرة للاهتمام".