新型減震輪：輪椅和自行車的福音

2007年，英國設(shè)計師Sam Pearce想到了制作更好、更智能輪子的方法。

新方法制作的新發(fā)明：環(huán)輪(Loopwheel)。使用環(huán)輪制作的自行車和輪椅通過顛簸路面時，會更舒適。

新浪科技訊 北京時間4月13日消息，據(jù)國外媒體報道，英國設(shè)計師Sam Pearce發(fā)明了用于輪椅、自行車的無輻條減震車輪(簡稱環(huán)輪)，并被提名為今年的“倫敦設(shè)計博物館年度設(shè)計”。2013年，當(dāng)Pearce首次推出環(huán)輪時，就受到了自行車愛好者的支持，因?yàn)榄h(huán)輪的騎行體驗(yàn)比普通車輪要好很多。從那時起，Pearce就開始將環(huán)輪應(yīng)用于輪椅。

環(huán)輪取得這種效果的原因在于：輪子內(nèi)部的傳統(tǒng)鋼絲輻條被三個復(fù)合碳材料制作的彈性輪圈所代替。

Pearce的職業(yè)是發(fā)明家和設(shè)計顧問。他的工作涉及到了非侵害性手術(shù)設(shè)備、掌上電腦、3D折疊機(jī)械、摩托車等。2007年，他還設(shè)計了一種新型折疊嬰兒車。那年，Pearce有一次正在荷蘭的機(jī)場等飛機(jī)，他正好注意到一個推著嬰兒車的婦女。他回憶說：“當(dāng)時，那名婦女走到路邊時，并沒有提起前輪，我就看到嬰兒的身體往前一沖。這就意味著輪子如果以錯誤角度撞到了路邊沿，將失去原有功效。所以我就想，為什么不讓輪子也有減震功能?”

經(jīng)過大約5秒的思考，Pearce就構(gòu)思出了一個新方法：直接把減震裝置加到了輪子中間。這樣，輪子在受到碰撞后就可以靈活的消減碰撞，而不是直接反彈。不過，在給新方法畫了一個草圖后，他就把這件事情擱置了2年。對此，Pearce解釋說：“當(dāng)時，我不知道我怎樣才能做出一個實(shí)物。但我還是冒出了很多想法，發(fā)明新輪子的想法也一直留在我的心中。”

終于在2009年，Pearce開始了行動。他先從雨槽中弄了些橡膠，并把它們切成15厘米長的橡膠條。然后把橡膠條弄成環(huán)形，安置到膠合板輪里面。隨后，他開始在桌子上滾動膠合板輪，并把自己的手指當(dāng)成虛擬減速帶。盡管這個輪子原型很粗糙，但他開始相信自己可以做出一些成果。

實(shí)際上，雖然傳統(tǒng)輪子在發(fā)明后的幾千年里非常高效，但歷史上對傳統(tǒng)輪子有無數(shù)的改進(jìn)。Pearce也并不是第一個在輪子里加入減震裝置的人。以色列特拉維夫就有一位農(nóng)民設(shè)計了一種軟輪，軟輪的輪框里面就加入了壓縮缸。他是因?yàn)楣桥璞凰嗪?，坐在普通輪椅上查看莊稼非常不舒服，才想出了這種新型輪子。而Pearce在開始自己的研究前，也查詢了之前的專利。他發(fā)現(xiàn)在19世紀(jì)早期，英國和歐洲的輪子設(shè)計中就用了相似的技術(shù)。不過這些早期設(shè)計使用的是鋼彈簧，而鋼彈簧隨著時間推移會產(chǎn)生疲勞并可能斷裂。Pearce還自己測試過這些設(shè)計：“我的第一個輪子就加了鋼彈簧，因?yàn)槲矣X得通過親身實(shí)踐這些設(shè)計，我可以發(fā)現(xiàn)更多的東西。這些鋼彈簧的工作時間確實(shí)不長。”他認(rèn)為這是它們沒有得到廣泛應(yīng)用的原因。此外，它們的噪聲也很大。

為了解決鋼彈簧的問題，Pearce進(jìn)入了諾丁漢郡的一個箭類武器商店。之所以到這里，是因?yàn)橐粡埡霉男阅芎秃幂喿雍茴愃疲杭纫浅?qiáng)硬，又要足夠柔韌以應(yīng)對人的各種使用。進(jìn)去之后，Pearce告訴了制弓人“極差的自制彈簧”(鋼彈簧)的情況。此外，他也聽了制弓人的想法。最后，在箭類武器商店中，利用碳復(fù)合材料，歷經(jīng)70次反復(fù)試驗(yàn)，Pearce和制弓團(tuán)隊(duì)終于找到了合適的環(huán)輪“菜譜”，并申請了專利。Pearce把新環(huán)輪叫做“碳復(fù)合構(gòu)造”。

在當(dāng)?shù)丶愇淦魃痰曛?，Pearce花了幾年時間，把環(huán)輪前后修改70次，才最終設(shè)計出了結(jié)構(gòu)合理，價格合適的環(huán)輪。

按照計劃，環(huán)輪將首先應(yīng)用在自行車上，然后是山地車。Pearce說：“環(huán)輪的舒適性是普通輪子的3倍。環(huán)輪的減震裝置消除了運(yùn)動中的所有撞擊。這對于輪椅使用者非常重要，因?yàn)樗麄兊纳眢w和輪椅有著全面的接觸，他們經(jīng)常要直接忍受輪椅在路面的顛簸。”但是，對于普通使用者，只有當(dāng)花費(fèi)夠低的時候才會考慮環(huán)輪?；谶@樣的考慮，Pearce雖然兩年前就設(shè)計出了理想性能的環(huán)輪，但從那以后就開始不斷優(yōu)化制作工藝，以降低成本。比如通過采用汽車工業(yè)的生產(chǎn)流程，他把環(huán)輪的制造費(fèi)用從2000美元降到了幾百美元。Pearce說：“只有一部分人愿意為新技術(shù)掏額外的錢。”現(xiàn)在，已經(jīng)有位輪椅制造商發(fā)現(xiàn)了新輪子，并開始從Pearce這里購買輪子。山地車將是Pearce環(huán)輪的下一個應(yīng)用物。