美科研团队设计出节能高效的柔性活塞

美国研究小组利用柔性材料设计了一种新型“张力活塞”。它的功率是传统活塞的3倍多，可以节省40%的能源。这种柔性活塞有望为汽车发动机和其他系统的设计提供新的思路。

在传统的活塞结构中，刚性活塞紧靠着缸体的内壁来回移动。动力来自活塞两端液体或气体的压力差。然而，活塞和缸体之间的摩擦经常导致密封性差，并且能量消耗和反应速度也受到影响。

麻省理工学院和哈佛大学的一组研究人员在《美国高级功能材料杂志》上发表的一项新研究表明，研究人员将可压缩和可折叠的活塞结构放入密封的柔性薄膜中，以取代传统的刚性活塞，后者不需要与缸体接触，因此消除了大量摩擦。

该论文的通讯作者之一、麻省理工学院和哈佛大学的联合博士后研究员李曙光告诉新华社记者，如果将柔性活塞放在充满液体或气体的圆筒中，当薄膜外的液体或气体压力增加时，柔性薄膜材料的张力就会增加，将力直接传递给柔性活塞的可压缩骨架结构，从而驱动圆筒外的活塞杆移动。这种新型的“张力活塞”结构能输出巨大的驱动力，比传统的活塞结构高几倍，而且能耗较低。

麻省理工学院电子工程和计算机科学教授丹尼尔·拉·鲁斯说，这种性能更好的活塞有望从根本上改变汽车发动机、机械臂、起重机、减震器和采矿设备等系统的设计。