Công nghệ vật liệu và công nghệ phụ trợ đặc trưng của ngành công nghiệp vũ trụ giờ đây đang được ứng dụng cho cả ngành công nghiệp sản xuất xe hơi.
Những công nghệ điển h́nh trong ngành công nghiệp vũ trụ hầu hết đều có tính ứng dụng cao trong đời sống. Do đó không ngạc nhiên khi nhiều công nghệ đang được dùng cho mục đích dân sự và cả sản xuất các mặt hàng điện tử, xe hơi.
Bài viết này sẽ điểm qua một số công nghệ ban đầu ra đời với mục đích phục vụ ngành công nghiệp vũ trụ nhưng nay đă đă ứng dụng khá thành công trong sản xuất xe hơi.
1. Hệ thống định vị và GPS
Hệ thống định vị GPS đă nhanh chóng trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày. Chúng ta thậm chí không cần phải ghi nhớ các tuyến đường mà chỉ cần dùng ứng dụng bản đồ hỗ trợ GPS là đă có thể biết đường tới một địa điểm.
Hệ thống GPS ban đầu được Bộ Quốc pḥng Mỹ phát triển để sử dụng trong quân sự vào năm 1973. Nó bao gồm một mạng lưới 11 vệ tinh quay quanh Trái đất và giúp xác định sự hiện diện của thiết bị quân sự và nhân viên ở bất kỳ đâu trên toàn cầu.
Ngày nay, việc sử dụng các hệ thống định vị ít mang tính chất quan trọng hơn và được dân chủ hóa hơn. Thậm chí giờ đây hệ thống định vị c̣n được triển khai trên các phương tiện cơ giới cá nhân.
Hệ thống định vị bắt đầu có dạng các mô-đun độc lập và được trang bị thêm trên ô tô. Ngày nay, chúng chỉ là một chức năng bổ sung và tích hợp bên trong hệ thống thông tin giải trí và smartphone. Chúng được sử dụng gần như liên tục trong việc lập bản đồ và chỉ đường cho các tài xế khắp nơi trên thế giới.
2. Hệ thống giám sát áp suất lốp (TPMS)
Lượng không khí trong lốp xe của bạn đóng vai tṛ quan trọng giúp bộ phận giảm chấn có thể tính toán lực để đem lại cảm giác êm ái nhất khi bạn đi qua đường xấu, đồng thời cải thiện sự thoải mái và tiết kiệm xăng.
V́ vậy, nhiều xe ô tô ngày nay đều được trang bị các cảm biến nhỏ có mặt ở van của lốp xe để chuyển tiếp thông tin áp suất không khí cho người lái xe.
Tuy vậy ít ai biết công nghệ này trước đây ra đời với mục đích khác cũng quan trọng không kém. Để đảm bảo rằng tàu con thoi sẽ hạ cánh an toàn, điều quan trọng là phải đảm bảo chúng không bị xẹp lốp.
NASA đă thuê một cơ quan thiết kế một thiết bị cung cấp thông tin chi tiết về áp suất lốp chính xác cho các phi hành gia. Cảm biến áp suất lốp được làm bằng vật liệu điện trở áp giúp chuyển đổi áp suất thành điện trở.
Lực cản dao động với bất kỳ sự thay đổi nào của áp suất lốp, sau đó được ghi lại là lượng không khí có sẵn trong lốp.
3. Sợi carbon
Cho đến nay, sợi carbon vẫn là sự tiến hóa phổ biến nhất trong khoa học vật liệu. Mặc dù nó không phải là một công nghệ hữu h́nh nhưng sợi carbon đang dần được yêu thích trong ngành công nghiệp sản xuất ô tô.
Sợi carbon được dệt từ các sợi dài của sợi than ch́. Nó được biết đến với các đặc tính cơ học vượt trội so với các hợp kim, kim loại. Một trong số đó bao gồm độ bền kéo cao, trọng lượng nhẹ và độ giăn nở nhiệt thấp.
Nhiều nhà sản xuất đang t́m cách đẩy các giới hạn lên cao hơn nữa, bao gồm việc tích hợp sợi hợp kim titan trong sợi carbon, giúp khai thác lợi ích của cả hai vật liệu.
Tuy nhiên, sợi carbon ban đầu được phát minh không có mục đích sử dụng cụ thể nào. Nó ra đời ban đầu là vật liệu tạo ra dây tóc bóng đèn.
Các nhà sản xuất cuối cùng đă chuyển sang sử dụng các kỹ thuật hiệu quả hơn từ các dẫn xuất dầu mỏ để tạo ra sợi carbon và sau đó sử dụng nó trong chế tạo máy nén và cánh quạt trong động cơ máy bay.
V́ tính chất ưu việt nhẹ mà chắc chắn nên sợi carbon hầu hết được sử dụng trên các sản phẩm cao cấp và đắt tiền. Các mẫu xe hơi sử dụng vật liệu carbon thường là những chiếc xe sang hướng tới hiệu suất khi lái. Tuy nhiên, quy tŕnh sản xuất hiện tại khiến nó không khả thi để đưa vào các phương tiện hàng ngày.
Sợi carbon không phải là vật liệu duy nhất lấy cảm hứng từ ngành công nghiệp vũ trụ. Các tấm chắn nhiệt bằng vàng và vải chống cháy vốn chỉ dành cho ngành vũ trụ cũng đang được sử dụng rộng răi trong các cuộc đua xe mô tô.
4. Màn h́nh head-up (HUD)
Màn h́nh head-up gần như khá quen thuộc trong các bộ phim khoa học viễn tưởng. Giờ đây nó đang được ứng dụng nhiều hơn trên xe hơi. Màn h́nh head-up được tích hợp trên kính chắn gió hoặc tấm che để không ảnh hưởng đến tầm nh́n của người lái xe nhưng vẫn có thể cung cấp các thông tin quan trọng khác.
Thế nhưng một lần nữa phải nhắc rằng, đây là công nghệ ban đầu được triển khai cho các phi công máy bay quân sự. Trong khi máy bay cũ có màn h́nh head-up đặt dọc theo kính chắn gió th́ công nghệ mới hơn đă tích hợp nó lên mũ bảo hiểm của phi công để tăng khả năng quan sát và thích ứng với mọi trường hợp.
Trên xe hơi, các hăng đang t́m cách cải tiến màn h́nh head-up bằng cách cung cấp thông tin như đo và theo dơi các chỉ sổ của xe như tốc độ, áp suất không khí, RPM (số ṿng quay trên mỗi phút).
5. Khả năng tự lái
Công nghệ xe tự lái trên xe hơi đă có một chặng đường dài phát triển và không c̣n là công nghệ tương lai nữa. Nó giờ đây đă được triển khai ở nhiều nơi và nhiều hăng sản xuất xe hơi đang thử nghiệm các cấp độ tự lái để sớm hoàn thiện và thương mại hóa rộng răi.
Tuy nhiên, công nghệ xe tự lái ban đầu không được phát triển cho mục đích dân dụng. Đây là công nghệ NASA dùng để thiết kế cho các mô-đun không gian khi tiến hành khám phá Mặt trăng và sao Hỏa.
Họ đă sử dụng một số loại thiết bị h́nh ảnh và cảm biến để tránh chướng ngại vật và cơ động xung quanh chướng ngại vật. Dữ liệu sau đó được kết hợp với trí tuệ nhân tạo, máy học và deep learning giúp cải thiện các giao thức lái xe trên Trái Đất.
