I vassoi portaoggetti nelle auto possono essere vere ciotole per la polvere. Ma svolgono anche una funzione utile. Dove altro conservare quegli occhiali da sole, fazzoletti di carta o disco orario? Un nuovo tipo di vassoio portaoggetti, sviluppato dal Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology IWU, è nascosto nel cruscotto e si materializza solo quando necessario, una funzione particolarmente utile per i veicoli in car sharing.

Quando si acquista una nuova auto, il design della cabina di pilotaggio può essere un fattore significativo nella scelta del modello. Per esempio, tutti i vari scomparti e portaoggetti sono posizionati al posto giusto? Quando si noleggia o si condivide un'auto, però, c'è meno scelta, spesso, devi solo prendere ciò che è in offerta. Con gli esperti che prevedono che il car sharing è destinato a crescere in futuro, Le case automobilistiche stanno ora cercando modi per progettare gli interni delle auto in modo tale da poter essere personalizzati in base alle esigenze individuali.

Un semplice movimento della mano per aprire un vassoio del cruscotto

I ricercatori del Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology IWU hanno collaborato con l'azienda di ricambi auto Brose Fahrzeugteile per risolvere questo problema. La loro risposta? Un vassoio portaoggetti nascosto nel cruscotto del veicolo e che si materializza solo quando necessario. Se dimentichi di recuperare i tuoi effetti personali da questo vassoio quando scendi dal veicolo, la forma alterata della superficie del cruscotto richiamerà la tua memoria:"Il vassoio si apre come una figura di origami, " spiega Lukas Boxberger, responsabile del gruppo presso Fraunhofer IWU. "Funziona per mezzo di una lega a memoria di forma (SMA). Questi sono materiali speciali che vengono formati in una forma particolare fino a quando non vengono riscaldati, dopodiché ritornano alla loro forma originale."

Ispirato da una pianta acquatica carnivora

Nel caso del vassoio portaoggetti del cruscotto, un sensore registra un movimento della mano nell'area corrispondente del cruscotto. Questo, a sua volta, attiva il seguente processo:una corrente elettrica scorre brevemente attraverso fili realizzati in una lega a memoria di forma. Questi fili collegano le coppie di angoli adiacenti di un vassoio di stoccaggio di forma quadrata. Quando scorre la corrente, i fili si scaldano, che li fa contrarre alla loro forma originale. Di conseguenza, ciascuno dei quattro angoli viene tirato uniformemente verso il loro punto medio comune. Questo esercita una pressione verso il basso sulla superficie interna, scavando così una depressione simile a un vassoio sulla sporgenza superiore del cruscotto. "L'idea del meccanismo di piegatura è venuta da una pianta acquatica carnivora, " Spiega Boxberger. Non appena l'autista svuota il vassoio, o se non viene inserito nulla, il vassoio riprende il suo originale, forma piatta. "La corrente scorre attraverso i fili solo quando il vassoio cambia forma, " dice Boxberger. Il sistema è estremamente robusto, aver completato tre milioni di cicli di espansione/contrazione senza affaticamento evidente. I ricercatori di Fraunhofer hanno utilizzato la stampa 3D per costruire un dimostratore.

Piani per la produzione industriale

Però, La stampa 3D non è adatta per scopi di produzione di massa. In un ulteriore passaggio, i ricercatori stanno quindi cercando modi per produrre il vassoio a memoria di forma mediante stampaggio a iniezione o un processo roll-to-roll. Lo stampaggio a iniezione sarebbe adatto solo per la produzione di serie di grandi lotti. Un processo roll-to-roll, al contrario, può essere utilizzato sia per la produzione di piccoli lotti che di grandi lotti. Qui, pure, il mondo della natura è servito come ispirazione, in questo caso, la pelle umana e i muscoli sottostanti. La pelle è composta da molti strati, ognuno dei quali svolge una funzione diversa. L'epidermide, Per esempio, protegge il corpo umano da fattori ambientali dannosi, mentre i muscoli sottostanti forniscono movimento. I ricercatori stanno cercando di applicare gli stessi principi all'ulteriore sviluppo del vassoio a memoria di forma:come l'epidermide, lo strato esterno del vassoio protegge dalle influenze ambientali; il suo strato ricettivo contiene sensori per registrare i movimenti della mano nell'area del vassoio; un endoscheletro in plastica più robusta fornisce forza e controllo del movimento; e i fili SMA formano i muscoli e forniscono movimento. I ricercatori ora esamineranno se questi singoli strati sono meglio legati adesivamente, pressati insieme o stampati. Il loro compito sarà quello di sviluppare processi di produzione che forniscano un prodotto di alta qualità, prodotto riciclabile pur essendo economico e rispettoso dell'ambiente.

Guardando più avanti, ci sono anche piani per creare altre forme, per vassoi di stoccaggio più profondi, e per realizzare i vassoi con altri materiali come impiallacciatura di legno o tessuti. Anche altre applicazioni automobilistiche sono perfettamente concepibili:tende da sole autoattivanti, ingressi e uscite di ventilazione automatica, o posizioni di seduta personalizzate.