汽車智能表面材料開發(fā)

杜毅平

人類社會從工業(yè)社會進入信息社會的進程越來越快，對電子操控的需求以及互聯(lián)網(wǎng)的依賴日益突出。智能表面應運而生，它正是操控、顯示及裝飾功能的有效完美結(jié)合。

在經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，VI、AI大量的新科技新技術，給我們的生活、學習、娛樂帶來越來越多的便利。提高生活質(zhì)量的同時，同時增加了生活的趣味性。在這股大潮中，智能表面起到了不可或缺的重要作用。

現(xiàn)在我們大規(guī)模量產(chǎn)汽車比起個人終端設備技術更老舊一些。其中有一個主要原因就在于這么多笨重不宜操控的按鈕和旋鈕占用寶貴的存儲空間，需要客戶花時間精力去研究它們是干嘛用的，而且其機械特性更為突出，相比較而言沒有什么美感。

近期，各大主機廠都在研發(fā)自動駕駛，解放駕駛?cè)藛T的雙手，因此其對汽車尤其是內(nèi)飾體驗的需求變得前所未有的重要。舒適，方便和實用會成為購買者主要關注的點，因為自動駕駛時期，可能客戶對汽車的需求與其對家里的裝修或者辦公室的硬件要求趨于一致。為了這種新的生活需求與消費趨勢，各大汽車廠家不得不去營造一種時尚輕松而又現(xiàn)代化的汽車內(nèi)飾的感覺，同時生硬又不好操作的按鈕和開關需要大面積取消，這個用戶體驗趨勢在其他產(chǎn)品中也比較盛行，如個人終端的小產(chǎn)品。使用智能表面，設計師會有更大的設計空間，在汽車內(nèi)飾設計中注入更多的藝術氣息，加入更多的功能性。

據(jù)統(tǒng)計，我們現(xiàn)在每天使用移動設備的時間遠遠超過其他的物品，在使用這些個人終端上的習慣和體驗勢必會投射到我們所使用的車輛上。使用智能表面可以提供最直觀的體驗-不再需要那些復雜難以操作的按鍵。智能表面的加入，可以增加設計的靈活性，可以集成不同的HMI。有些暫時沒有被使用到的功能就可以變暗或消失，不工作的時候它可能只是一個裝飾件。不再需要屏幕，因為儀表板就可以成為娛樂，音樂或調(diào)節(jié)光亮和溫度控制的屏幕。而且?guī)缀跞我庖粋€表面都可以加載功能，這樣多出來的地方可以作為儲物空間，還可以加些別的功能性物件，比如托盤杯架等。

另一個目前很流行的是各類租賃汽車，共享車輛也增加了智能表面的重要性?？蛻粼隈{駛或乘坐共享車輛時，會希望擁有與自己的汽車一樣舒適的體驗。而傳統(tǒng)定制化體驗幾乎是無法實現(xiàn)的。但是通過智能表面，完全可以實現(xiàn)定制化，不需要更換任何零件，不需要重新開模具，只需要簡單切換界面，就可以滿足每個獨特的用戶需求，使得他們可以擁有他們自己喜歡的體驗，這可以很大程度節(jié)省資源同時又滿足客戶的需求。

智能表面的技術主要取決于智能操控算法控制和智能表面材料兩大塊。

先讓我們來看下智能控制軟件硬件方面的突破。其控制手法，目前主要有手勢操控、智能觸摸、聲音控制等。

今年四月，出現(xiàn)了一款新的智能硬件。它可以將任何材料表面轉(zhuǎn)換成帶有操控功能界面。拿Welle這款智能設備舉例，它通過控制算法就可以將任何表面變成智能控制器?？蛻艨梢酝ㄟ^藍牙，并用使用一些簡單方便的手部動作來操控智能硬件設備以及相關應用程序。可以看到目前在產(chǎn)品上應用于智能表面的控制算法已經(jīng)足以支撐我們?nèi)魏伪砻孓D(zhuǎn)化成控制界面，可以將智能操控和智能表面付諸于實際生活產(chǎn)品的應用。

這些技術很快就可以直接間接移植到汽車上，那么我們這里主要研究的是如何解決另一塊重要領域的突破，即如何在汽車上研發(fā)可以匹配智能操控的智能裝飾表面材料？

在傳統(tǒng)汽車材料領域中可以簡單分為軟裝飾材料和硬裝飾材料。當然在未來的思維邏輯創(chuàng)新方法不斷革新之后一定會突破這樣的界限。

首先簡單說下軟材和硬材在目前汽車中的主要及大致分布，這里主要針對的是面向普通家用型大規(guī)模生產(chǎn)的轎車或SUV。

軟裝飾材料主要是，真皮、仿真皮的人造皮革、織物、羊毛類紡織品、植絨等地毯材料及頂棚材料。這其中作為主視覺區(qū)域的，主要是應用于座椅和IP以及門板的皮革及織物類材料。這類是目前我們主要的研究目標。皮革用局部削弱的方式到達透光及操控的要求。

目前我們更多的會在硬材裝飾區(qū)域使用我們的智能表面技術。內(nèi)飾的裝飾件，主要工藝有噴漆、水轉(zhuǎn)印、IMD、IML、INS、電鍍、真金屬、實木。由于裝飾件往往出現(xiàn)在主要的視覺區(qū)域，并且由于面積決定在相對大一些的裝飾件上，設計師會在這些零件上面考慮加入帶有裝飾性或者功能性的智能表面。

這里面我們先聊下傳統(tǒng)電鍍件如何實現(xiàn)智能表面，這其中有個案例是應用于外飾的燈組上面。在目前造型的趨勢演變下。很多車企利用車燈的設計作為品牌特征的主要體現(xiàn)，如果車燈好比眼睛的話，那么車眉的特征毫無疑問決定了這個眼睛美不美。那么電鍍是否可以實現(xiàn)智能表面的功能嗎？答案是否定的。因此衍生了很多新型的智能表面材料。這里模擬電鍍效果的是一種光學膜的工藝，高分子有序排列可以達到表面反射自然光線，但如果膜內(nèi)部發(fā)光，它又可以起到透光的作用。這個案例是一個很好的智能表面的一種研發(fā)和應用。我們來看一下它的對汽車造型設計的意義。首先它很簡單的減少了零件，曾經(jīng)裝飾件就是僅僅作為裝飾件，功能件就僅僅起到功能的作用。通過這個方式有機得將兩者結(jié)合在了一起。其次因為它在不同場景會是不同表觀，起到的作用是傳遞給客戶一種高科技的神秘感及驚喜。因此將智能表面材料和功能的有效結(jié)合將會是個大車企及汽車類供應商未來著重研究的課題。類似這種透光的電鍍膜在內(nèi)飾同樣有所應用，例如電鍍音響圈，它的顏色會隨著音樂的節(jié)奏起伏變化，起到的是營造內(nèi)飾的一種氛圍。還有的應用是在頂燈，和外飾轉(zhuǎn)向燈類似，白天狀態(tài)這是頂上的一個裝飾件，夜晚到來它可以打開變成照亮內(nèi)飾的一個頂燈。這其實只是光學薄膜的一種簡單應用，已經(jīng)給我們汽車內(nèi)外飾帶來了很大的改觀了。

另一項技術是膜內(nèi)電子技術（IME），將傳統(tǒng)的模內(nèi)裝飾（IMD）技術與印刷電子的有效結(jié)合就是IME。它是一種更美觀，性價比更高的傳統(tǒng)工藝的替代方案，用以取代原本具有傻傻笨笨機械開關的傳統(tǒng)人機界面。一般而言，模內(nèi)電子技術是一種采用多層裝飾性導電性和電介質(zhì)墨水的子表面絲網(wǎng)印刷在聚酯薄膜片上。等到完全穩(wěn)定之后，沖切成片材。然后放到注塑模具中，在其背面注入無色或著色的樹脂。這樣就完成了一個具有操控功能的塑料件。模內(nèi)電子是把模內(nèi)裝飾過程與導電油墨的印刷相結(jié)合。這種印刷導電油墨更具有環(huán)保性和經(jīng)濟性。同時它的更改性也更加自由，不需要重新開發(fā)模具，滿足現(xiàn)在越來越快的改型需求。

還需要說的是OLED，其具有自發(fā)光的特點，它的原理就是通過使用非常薄的有機材料涂層和玻璃基板，當有電流通過就可以發(fā)光。而且由于它的顯示屏幕可視角度大，能夠節(jié)省電能，這項技術曾經(jīng)已經(jīng)在播放器上成功使用過了。如果應用于汽車，就意味著未來塑料基材不再需要做發(fā)光結(jié)構(gòu)也可以發(fā)光，不需要另配套導光背膜（板），也不再需要做背后的發(fā)光結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更為簡潔。

這里我們可以總結(jié)出來的是，為什么汽車設計師喜歡使用智能表面，為何智能表面材料被各大車企供應商作為著重研究的領域。正是由于目前人類社會從工業(yè)社會進入信息社會的進程越來越快，大家對電子超控的需求以及互聯(lián)網(wǎng)的依賴日益突出。那么按這個邏輯未來汽車整個內(nèi)飾變成屏幕嗎？答案是否認的，因為過于生硬。隨著經(jīng)濟發(fā)展，人類對于美及裝飾性的需求。因此智能表面應運而生，它正是操控功能、簡單的顯示功能及裝飾功能的有效完美結(jié)合。它適用于使用在汽車上的一些特性可以總結(jié)如下：

1.輕量化：智能表面相比于傳統(tǒng)設計外觀更小，重量更輕，使用更為便利；

2.設計自由度：智能表面給設計的自由度更大；

3.照明：智能表面多種集成照明方式使得它更具有科技感；

4.裝飾性：智能表面材料可以采用更加優(yōu)異的表面處理工藝，解決了很多現(xiàn)有材料的痛點；

5.功能丨生智能表面提供更簡便易操作；

6.裝配簡單智能表面不需要太多零件，容易裝配，成本較低；

可以預見未來智能表面創(chuàng)新將會擁有一大片天空。