我們現(xiàn)在騎的自行車十分笨重,一般有10千克重,要想拎起來很費勁,即便是最輕便的折疊自行車也有五六千克。自行車太重,不但不利于我們攜帶上地鐵和公交車,而且騎起來也很費勁。因此,減輕自行車的分量成為自行車設計師的一個重要任務。最近,美國一批年輕的研究人員利用碳纖維網(wǎng)架結構來設計自行車,他們制造出了只有2.5千克重的輕便自行車。
怎樣讓笨重的自行車大幅度地“減肥”?美國“德爾塔運動器材公司”的研究人員有一天突發(fā)奇想,要是把自行車的車架戳一些孔洞,自行車的分量就減輕了。也就是說,可以把自行車的車架做成網(wǎng)狀。他們做了許多試驗發(fā)現(xiàn),網(wǎng)狀結構的金屬車架的確輕便了不少,但不結實,遇到微小的撞擊,自行車都可能變形得一塌糊涂。
如何讓網(wǎng)架自行車變得結實呢?研究人員上網(wǎng)尋找合作者,碰巧一家專業(yè)生產(chǎn)碳纖維公司的研究人員看到了運動器材公司發(fā)出的求助貼。兩家研究人員碰頭了。運動器材公司的研究人員給出網(wǎng)狀車架的創(chuàng)意,碳纖維公司的研究人員從材料上加以改進,設計出了碳纖維的網(wǎng)狀車架。網(wǎng)狀車架結構由碳纖維編織而成,并用凱夫拉繩(一種高分子復合纖維制成的繩子)進行捆綁。
他們所用的碳纖維是燒制而成的,把普通的碳纖維涂上一種特殊的樹脂,然后放到烤箱里去燒烤,在124度的溫度下烤4小時就可以了。看上去工藝也不復雜,但是生產(chǎn)出來的碳纖維網(wǎng)架十分結實。它在強度上要勝過鋼、鋁和鈦,甚至比致密的碳合成物還堅固,它在試驗中甚至可以抵擋榴彈彈片的沖擊。這種網(wǎng)架不但可以用來造自行車,還可以用來代替其他桿狀物。比如,他們已經(jīng)用這種碳纖維制造電線桿和電信高塔。
網(wǎng)架自行車在運動過程中出現(xiàn)意外碰撞時,自行車能抵擋中等強度的碰撞而不會變形。在撞擊過程中,即使有部分網(wǎng)格被撞壞了,整個網(wǎng)架照樣結實好用,而且可以找到修車鋪對損壞的網(wǎng)格進行修補。運動器材公司的研究人員表示,車架的網(wǎng)狀結構可以讓碰撞的損傷局限在單個網(wǎng)格中,而不會在沖擊壓力下導致散架。
目前,網(wǎng)架自行車還沒有進行批量生產(chǎn),因此,該車的車架成本高達6995美元,整車則要11995美元。對于許多山地自行車愛好者來說,這樣的開銷是值得的,因為它是世界上最輕的山地自行車。只有2.5千克。無論男女老少,單手就可以輕易地舉起這輛自行車。別看它很輕,卻照樣結實,就算體重是180千克的男子坐在上面,網(wǎng)架自行車也可以載著他輕松自如地前進。研究人員希望能改進工藝,降低車架的成本,將來人們就可以輕松地拎著它進入公交車和地鐵了。